大學圖書館廣泛收藏不同種類的館藏，包括特藏、香港研究資料、文學與人文館藏、工商館藏、工程館藏、理科館藏、社會科學館藏、參考館藏、通識教育和好書角。法律圖書館可經由大學圖書館進入。

這裏有中大圖書館中最齊全的設施—超過2,400個溫習座位和超過230部電腦可供使用。為使讀者擁有一個獨立而安靜的學習環境，大學圖書館提供了參考閱讀室、教員研讀室、博士生研讀室以及在較高樓層的安靜研習空間。尋找協作學習空間的讀者則可使用小組研討室和進學園。在學期內進學園每週七天，每天二十四小時開放。圖書館以技術導向，提供靈活使用的學習空間，包括中大圖書館的展覽空間，定期舉辦關於圖書館館藏的展覽。

在聯繫中大讀者與香港及世界各地學術資源的交流上，大學圖書館亦擔當了重要的角色。它為合資格的中大讀者提供港書網 (HKALL) 服務和館際互借服務。此外，申請「聯校圖書證」及申請使用中大圖書館均需在大學圖書館內辦理手續。

大學圖書館於一九六五年成立，初期位於九龍安利大廈，一九六九年八月遷往沙田校園范克廉樓，作為臨時館址。一九七二年十二月十五日，位於校園中央樓高五層的本館落成啟用， 由故唐炳源博士夫人主持揭幕禮， 以紀念唐博士生前對本館所作之捐獻。為容納不斷增長的圖書館館藏和讀者，圖書館於一九九三年擴建至田家炳樓，又於二零一二年建成圖書館新翼大樓和進學園。圖書館新翼大樓於二零一六年正式命名為李達三葉耀珍伉儷樓。