Con il lascito di Girolamo Tartarotti fu costituito nel 1764, per volontà dell'amministrazione cittadina e dell'Accademia degli Agiati, l'embrione di una "libreria di uso pubblico", che accrebbe nel '700 il proprio patrimonio grazie all'unione con le biblioteche dell'Accademia e del Clero roveretano e ai lasciti Graser e Saibante. Altre biblioteche personali o di famiglia arricchirono nel corso dei secoli successivi la Civica: nell'800 Bossi Fedrigotti, Stoffella e Zeni e nel '900 Orsi, Salvotti, Sighele, Tacchi e Zenatti, solo per citarne alcune, ognuna con una propria fisionomia. Altri fondi storici furono costituiti in Biblioteca intorno ad un tema, ad esempio la bibliografia rosminiana. Negli anni Settanta del secolo scorso la scelta di una biblioteca pubblica a scaffale aperto, da realizzare in armonia con la biblioteca di conservazione, portò ad incrementare il patrimonio con acquisizioni sistematiche, che miravano e mirano ad offrire accanto alla saggistica (in alcuni campi quasi specialistica), alla narrativa e ai libri per ragazzi, una esaustiva documentazione locale. Attualmente sono disponibili nelle sale al pubblico oltre 70.000 volumi.
Dedicate alle minoranze linguistiche, sono presenti in biblioteca anche sezioni di narrativa, per adulti e/o ragazzi, nelle lingue albanese, araba, bielorussa, catalana, ceca, francese, inglese, ladina, polacco, portoghese, romeno, russa, spagnola e tedesca.
La Biblioteca continua inoltre ad accrescere il suo patrimonio anche grazie alle donazioni e ai lasciti di singoli cittadini.

Il principale strumento per la ricerca è il Catalogo Bibliografico Trentino (CBT). Se un'opera pubblicata prima del 1986 non è presente in CBT vanno consultati in Biblioteca i due cataloghi cartacei collocati nella sala al primo piano del palazzo Annona.
Tutti i libri antichi (per consuetudine provinciale, stampati fino all'anno 1800), circa 20.000 opere, sono catalogati in CBT, gli incunaboli sono descritti anche in un catalogo a stampa. Nel 2007 è stato pubblicato il catalogo delle edizioni a stampa del fondo Tartarotti.

Sono ammessi generalmente al prestito i libri pubblicati dal 1950 in poi, ad esclusione delle opere di consultazione.