Научная библиотека им. Н.И. Лобачевского - одна из крупнейших и старейших библиотек России. Основана в 1804 г. году одновременно с Казанским университетом на базе фондов, переданных библиотекой Казанской гимназии. Практическая деятельность университетской библиотеки началась в 1806 г., когда был назначен первый библиотекарь Казанского университета профессор М.Л. Сторль. Вместе со своим помощником П.С. Кондыревым он отобрал из библиотеки гимназии книги, необходимые для университета - 1737 сочинений в 4022 томах. Основой первоначального фонда библиотеки университета стали принадлежавшие ранее гимназии книжные собрания Г.А. Потемкина и В.И. Полянского.
Огромную роль в развитии библиотеки сыграл великий русский ученый Н.И. Лобачевский. В 1825 году он был избран библиотекарем, и руководил библиотекой до 1835 г., совмещая эти обязанности с 1827 г. с обязанностями ректора. При нем были заложены научные основы комплектования фондов библиотеки, отечественного и международного книгообмена, началось составление единых каталогов, библиотека стала публичной, доступной для жителей города, для нее было возведено специальное здание.
Преемником Н.И. Лобачевского - библиотекаря стал его сподвижник профессор - филолог К.К. Фойгт (1835-1850), составивший "План расположения библиотеки Казанского университета" - одну из первых в России библиотечно-библиографических схем классификации наук.
В 1953 г. библиотеке присвоено имя Н.И. Лобачевского.
В 1968 г. библиотека была утверждена в качестве зонального методического центра для региона Верхнего Поволжья.