上海交通大學圖書館創建于1896年，同年建成一個圖書室，1919年建成獨立的圖書館大樓。1981年7月，在黨和國家領導人鄧小平、王震等同志親自關懷下，原香港環球航運集團主席包玉剛先生向上海交通大學捐贈1000萬美元用于建設一座現代化的圖書館，1985年10月包兆龍圖書館落成使用。1990年，為適應學校辦學規模的迅速發展，在閔行校區興建了包玉剛圖書館，于1992年10月建成。2005年，學校整體戰略開始向閔行校區轉移，遂計劃在閔行校區興建新館。位于閔行校區中心位置的新館于2006年3月11日奠基，建筑面積約為3.5萬平方米，于2008年9月正式啟用。為配合學校整體布局，徐匯校區包兆龍圖書館分別搬遷至徐匯校區西大樓、新上院，分別定位為圖書館儲備書庫、圖書館社科館，儲備書庫于2013年4月正式啟用，社科館于2013年9月正式啟用。
圖書館提出“一流服務、主動服務、智能服務;一站式、自助式;個性化、人性化”的服務宗旨，創建“資料隨手可得，信息共享空間;咨詢無處不在，館員走進學科;技術支撐服務，科研推進發展”的服務理念，以學科服務為主線，使位于閔行、徐匯和盧灣三大校區的四所圖書館形成多分館協同服務模式，將圖書館定位為“以人為本，讀者之家;知識服務，第二課堂;信息主導，共享空間”。推行“藏、查、借、閱、參”一體化服務機制，注重信息素養教育，傳承學術精髓，弘揚校園文化，積極開展學科化服務，主動發揮學術交流中心、知識加工中心和文化傳承中心的作用。四所圖書館的定位分別為：新館作為主館，定位為“理工生醫農科綜合館”;包玉剛圖書館定位為“人文社科綜合館”;徐匯校區圖書館定位為“社科館”;醫學院圖書館定位為“醫學館”。至此圖書館總面積約為6.12萬平米，閱覽座位約5833席。至2014年底，圖書館館藏紙質文獻340萬冊，期刊7500余種，電子期刊5.54萬種，電子圖書268.27萬種，學位論文286.19萬種，電子數據庫395個，此外，多媒體資源館藏總量達15TB。支持通過網絡24×7的館藏目錄、電子文獻、館際互借、參考咨詢、文獻征訂、新書刊報道等服務。
上海交通大學圖書館是國際圖聯(IFLA)成員館，并與國內主要圖書館、信息中心和美、英、港澳臺等國家和地區圖書館建立了廣泛的合作關系，在交通、材料、機電、能源、信息、管理及農業等學科領域形成館藏文獻特色，同時緊跟學校學科發展政策，加大力度進行人文社科類館藏資源的建設，努力成為學校的學習資源中心和信息共享中心。上海交通大學圖書館承擔中國高等教育文獻保障系統(CALIS)華東南地區中心、上海市高等學校圖書情報工作委員會秘書處、上海教育網絡圖書館管理中心、上海中心圖書館交大分館等職責，同時，是具有國家教育部和上海市科委雙重資質的科技查新工作站，還是全國首個設在圖書館的“圖書館、情報與檔案管理”一級學科碩士學位授予點。
上海交通大學圖書館通過合理配置和協調資源，引進先進理念與服務技術，為師生提供良好的書刊資源以及知識服務支撐平臺，并努力成為學校高質量的文獻信息服務中心、高水平的信息咨詢中心和精神文明建設基地。上海交通大學圖書館的發展愿景是：通過建設國際化、開放性、綜合性和研究型的學術文獻信息資源與環境，發展數字化的知識創新支撐服務體系和平臺，使上海交通大學圖書館成為校園中最為理想的“學術交流中心、知識加工中心和文化傳承中心”的集成有機體，助力全校教、學和科學研究的不斷發展，最終建成智慧型世界一流大學圖書館。