东北大学图书馆始建于1923年，经过百年的建设，现已成为一所藏书丰富、设施先进、适应学校一流大学和一流学科建设需要的新型大学图书馆。图书馆由三个馆舍组成，总面积达64210平方米。其中南湖校区图书馆1985年投入使用，面积为16000平方米；沈河校区图书馆1990年投入使用，面积为4510平方米；浑南校区图书馆于2012年11月动工兴建，新图书馆总建筑面积43700平方米，地下一层地上五层，预设各类阅览坐席3000个，藏书总量达到200万册。
图书馆内设有社科、外文、理学、工学等各学科开架阅览区、特藏文库、24小时阅览区、IC空间、多媒体休闲阅读区、研修室、培训教室、综合展室、报告厅等各类服务空间，满足读者日常借阅和多种个性化服务的需求。新图书馆建筑设计将充分体现“以人为本，读者至上”的服务思想，采用“大开间、全开放”的理念，对全部图书实行开架借阅，实施“藏、借、阅、检、学、研”一体化的开放式服务模式。馆内可实现有线网和无线网的全覆盖，实现藏书管理、信息检索、业务流程、读者服务的网络化和智能化。
此外，东北大学图书馆是全国《中华再造善本》百家收藏单位之一，收藏了文津阁《四库全书》等大型文化典籍。图书馆还获得沈阳市最美图书馆荣誉称号，并提供免费书刊带回家、国学文化体验等服务，成为读书育人的乐园。