北京化工大学图书馆建于1958年。建馆初期称图书室，地址在和平里南大楼，仅有一名工作人员、3间小屋和几千册图书。1960年暑假，图书室迁入新落成的教学大楼，总面积为500平方米左右，并改称图书馆。1964年7月，新建的图书馆楼落成，面积为4200平方米，该建筑在当时高校中已属上乘，使图书馆的馆舍条件发生了根本性的变化。到1966年，图书馆藏书已增至近20万册，工作人员26人，已成为一所初具规模的大学图书馆。

1969年10月，图书馆人员随学校下放河南驻马店干校，同年12月，图书馆楼被中国科学技术情报所占用。此后10多年中，图书馆一直没有固定馆舍，大量藏书在校内东存西放损失严重。这期间，为了克服因无馆舍而造成的大量藏书不能利用的矛盾，曾于1982年由图书馆调拨图书，分别在化学工程系、高分子系、机械系、自动化系成立了资料室。1984年，电教楼竣工，楼内1至3层约1200平方米面积的屋子划归图书馆作为阅览室之用；1986年，图书馆后楼建成，扩大馆舍面积3000平方米，从此以后，图书馆才又有了一处相对稳定的馆舍。随后各系资料室陆续撤消，图书归还图书馆。1990年在中国科学技术情报所从图书馆楼迁出3年后，老书库经修复重新交付使用，又使图书馆藏书面积得以扩大。馆舍总建筑面积达4900平方米。

1999年，在教育部的关怀下，逸夫图书馆开始筹建。经过3年的努力，一座崭新的图书馆终于落成并投入使用。新馆的建成，彻底改变了图书馆面积狭小、馆舍分散的局面。使全校师生有了一个宽敞、舒适的阅览、学习环境，并使之与我们这个现代化的大学相适应。新馆建筑面积14000余平方米，阅览面积近九千平方米，设有阅览座位1500多个。光盘、多媒体阅览室从无到有，各配有最新型的微机50台，读者在这里可以查看光盘、上网浏览。另外还特别设置了教师阅览室，教师在这里不仅可以开展学术活动，而且还能免费使用计算机进行工作。

2015年9月28日，新校区图书馆作为新校区第一个开工项目，正式进入实施阶段，历时两年完工，于2017年9月11日正式接待读者。新馆实现了智能化、自动化服务，也具有了自助服务、全时服务、泛在服务的优势。新馆阅览空间、研讨空间设计独具，设备齐全；印刷文献全部实现了RFID智能化管理，可精准定位馆内藏书位置；新馆具有装备良好的基础平台，配备两台SUN核心业务服务器、26台Intel架构的服务器、320TB的磁盘阵列存储，所有电脑均实现云服务。

全国化工院校信息站站长单位和秘书处所在地。其发展历程：1984年名称为“全国化工院校情报协作组”，由化工部与化工部情报所组织领导；1985年至1993年名称为“全国化工院校情报中心站”由化工部教育司与化工部情报所组织领导；1994年至2001年名称为“全国化工院校信息站”由国家石油和化学工业局组织领导；2001年至今名称为“全国化工院校信息站”，由中国石油和化学工业协会与中国化工情报信息协会组织领导。

2008年11月，根据学校的工作安排，校档案科归到图书馆。

2012年10月，授北京高科大学联盟委托，北京化工大学牵头负责成立北京高科大学联盟图书馆。

2013年学校原出版中心学报编辑部（自然科学版和社会科学版）并入图书馆。图书馆设立学报编辑部，履行原出版中心学报编辑部（自然科学版和社会科学版）的职能。

2013年3月，教育部科技查新工作站（L30）正式挂牌。

2013年5月，成立信息质量研究所。

2017年5月，图书馆知识产权信息服务中心成立；2018年12月28日中心升级为北京化工大学知识产权信息服务中心。