Книжные фонды БАН и её ленинградской сети (29 библиотек академических учреждений) составляли на 1 января 1970 около 12,5 млн. тт., в том числе в Центральной библиотеке — свыше 8 млн. тт.
Фонды БАН содержат литературу по всем отраслям знания. Отечественная литература собрана почти исчерпывающе. БАН обладает наиболее полной коллекцией русских книг и журналов 18 в. Большую ценность представляет собрание изданий Академии наук, опубликованных со времени её основания. Обширны фонды иностранной литературы по физико-математическим и естественным наукам. Ежегодно БАН получает около 10 тыс. названий иностранной периодической и продолжающихся изданий. БАН располагает богатейшим собранием рукописных материалов (около 16 тыс. единиц хранения), среди них: летописи (в т. ч. Ипатьевская, Радзивилловская), летописные своды, хронографы, исторические сборники, переводы византийских и западноевропейских хроник и др. БАН регулярно организует археографические экспедиции по сбору памятников древнерусской письменности. К числу богатейших и старейших специализированных собраний принадлежит картографический фонд БАН, насчитывающий свыше 90 тыс. единиц хранения. Центральная библиотека и её ленинградские отделения ежегодно обслуживают свыше 30 тыс. читателей.
БАН ведёт книгообмен с более чем 2800 научными учреждениями 99 стран. Издаёт библиографические указатели литературы по отдельным отраслям и проблемам наук, подготавливает печатные каталоги отдельных книжных коллекций, публикует научные описания рукописных материалов, выпускает тематические сборники по различным вопросам книговедения, теории и практики библиотековедения и библиографии.
БАН является отраслевым координационным центром справочно- и научно-библиографической работы библиотек СССР в области физико-математических и естественных наук. В 1964 БАН награждена орденом Трудового Красного Знамени.
Образование сети академических библиотек. Ещё в начале 19 в. с созданием в Академии наук музеев, лабораторий, кабинетов, а позднее — институтов возникли специальные библиотеки при академических учреждениях. В 1930 специальные библиотеки институтов АН, находящиеся в Ленинграде, Москве и других городах страны, были объединены в единую библиотечную сеть, составившую крупнейший в мире комплекс научных библиотек. БАН в Ленинграде стала их административным, организационным и методическим центром. С этого времени в БАН было организовано централизованное комплектование библиотек академических учреждений и централизованная каталогизация поступающей иностранной литературы. В 1934 (в связи с переездом в Москву Президиума АН СССР и ряда научно-исследовательских академических учреждений) в Москве был организован сначала библиотечный пост, а с 1938 — Сектор сети специальных библиотек, являющийся филиалом БАН. В дальнейшем, в процессе развития научных исследований, в Академии наук СССР сложилась разветвленная система научных библиотек (на 1 января 1969—170 библиотек) с 4 библиотечными центрами — БАН в Ленинграде; фундаментальная библиотека по общественным наукам (с июля 1969 — институт научной информации и Фундаментальная библиотека по общественным наукам АН СССР) в Москве, Сектор сети специальных библиотек (Москва), объединяющий библиотеки академических учреждений естественнонаучного профиля в Москве и на периферии; Государственная публичная научно-техническая библиотека при Сибирском отделении АН СССР в Новосибирске (ГПНТБ СО). Общее руководство деятельностью этих центров, каждый из которых имеет свою библиотечную сеть, осуществляется библиотечными советами по естественным и общественным наукам при Президиуме АН СССР.