Die Geschichte der Bibliothek begann lange vor ihrer Eröffnung. Ab 1830 versuchten die Gouverneure von Orenburg, eine öffentliche (öffentlich zugängliche) Bibliothek in der Provinz zu eröffnen: Paul van Suchtelen, Wassili Perowskij, Nikolaj Krischanowskij, Michail Astafjev, Nikolaj Maslokowez.

1853 erschien die erste Bibliothek in Orenburg. Sie wurde unter dem Amt des Generalgouverneurs Wassili Perowskij von dem herausragenden russischen Orientalisten Wladimir Grigorjew  gebildet und war für Beamte bestimmt, die Nachschlagewerke und Zeitschriften zur Heimatkunde und Orientalistik benötigten.

In nur 3 Jahren - von 1853 bis 1855 - ist die Bibliothek erheblich gewachsen. 1855 befanden sich im Buchbestand 335 Werke in 686 Bänden. Dies waren Bücher aus der persönlichen Bibliothek des Generalgouverneurs sowie solche, die in St. Petersburg gekauft wurden. 1856 wurde die Bibliothek offiziell genehmigt.

1867 sprach Generalgouverneur Nikolaj Krischanowskij die Frage an, die Bibliothek in eine öffentliche Stadtbibliothek umzuwandeln. Aus verschiedenen Gründen verabschiedete die Stadtduma von Orenburg jedoch erst 1882 einen Beschluss über die Einrichtung einer öffentlichen Bibliothek und setzte eine Kommission zur Entwicklung ihrer Satzung ein. Und schließlich, am 19. Februar 1888, auf Drängen von Bürgermeister Stepan Nasarow wurde der öffentliche Lesesaal der Stadt und 1889 eine öffentliche Bibliothek mit Museum eröffnet.

Sie wurde auf Basis der „Musterbibliothek für Lehrer und öffentliche Schulen", die von der Direktion für öffentliche Schulen zur Verfügung gestellt wurde, der Bibliothek des Statistischen Komitees und einem Teil der Bibliothek der Orenburger Abteilung der Kaiserlich Russischen Geographischen Gesellschaft (die letzten beiden umfasste zuvor die Sammlungen der Bibliothek im Büro des Generalgouverneurs) gegründet.

Jedes Jahr wuchs die Zahl der Besucher, so waren es 1893 5388, 1908 23973 Leser. Die Nutzung der Bibliothek wurde bezahlt, aber trotzdem war die Bibliothek öffentlich zugänglich, was durch die Leistungen sichergestellt wurde, die bestimmten Kategorien von Fachleuten und Studenten von Personen des „armen Zustandes" gewährt wurden. Die Bibliothek befand sich im Gebäude der Stadtduma (heute Museum der bildenden Künste). Es war täglich für Besucher geöffnet: werktags von 9 bis 14 Uhr und von 17 bis 20 Uhr. An Sonn- und Feiertagen - von 11 bis 15 Uhr.

Die Oktoberrevolution von 1917 veränderte das Bibliotheksleben der Provinz und der Stadtbibliothek grundlegend. 1918 wurde das Dekret „Über den Schutz der Bibliotheken und Buchdepots der RSFSR" verabschiedet. Aus den verstaatlichten Buchsammlungen liquidierter Institutionen und beschlagnahmter Privatsammlungen wurde in der Bibliotheksabteilung von Gubpolitprosvet (Abkürzung von Gubernskij politproswet, ‚Abteilung für politische Bildung‘ ) ein Bibliotheksbuchlager - ein Sammler - geschaffen. Wertvolle Bücher wurden für den 1919 eröffneten städtischen wissenschaftlichen Lesesaal  und die 1921 eröffnete provinzielle zentrale Stadtbibliothek auf der Grundlage der Mittel der pädagogischen Bibliothek und eines Teils der Sammlungen der Bibliothek des "Narodnoje delo" Gesellschaft ausgewählt.

1925 belief sich der Bestand der ersten öffentlichen Orenburger Bibliothek auf 17481 Exemplare, die wurden in die zentrale Stadtbibliothek der Provinz verlegt, in deren Struktur ein Abonnement, ein Lesesaal, eine Abteilung für ausländische Literatur, eine Kinderabteilung, ein mobiler Fonds funktionierten. 1928 wurden in der Zentralbibliothek ein Abonnement und ein Lesesaal eröffnet. Zu diesem Zeitpunkt hatte der Fonds bereits mehr als 40.000 Bücher.

Im Januar 1935, kurz nach der Gründung der Region Orenburg (1934), wurde die Bibliothek in eine regionale Bibliothek umgewandelt. Dies schuf günstige Bedingungen für seine Entwicklung und veränderte die Art seiner Aktivitäten in vielerlei Hinsicht. Seit dieser Zeit begann die Bibliothek, eine obligatorische kostenpflichtige Kopie der im Land veröffentlichten Bücher zu erhalten. Sie wurde zur Hauptbibliothek der Region. Im Februar 1936 wurde die Regionalbibliothek nach Nadeschda Krupskaja benannt.            

Die dreißiger Jahre wurden zur Zeit des Wachstums der Region als bedeutender Wirtschaftsregion. Und schon damals bemühte sich das Bibliothekspersonal darum, nicht nur ein Zentrum weltanschaulicher Bildung und Selbstbildung zu werden, sondern auch ein echter Helfer von Wissenschaftlern, Ingenieuren und anderen Fachleuten bei der Weiterentwicklung von Wissenschaft, Volkswirtschaft und Kultur.

Während des Großen Vaterländischen Krieges lebte die Bibliothek wie das ganze Land ein komplexes und intensives Leben. Bereits am vierten Kriegstag, als mit der Ausstattung der Krankenhäuser und Bibliotheken in ihnen begonnen wurde, beteiligte sich die Tschkalowische regionale Bibliothek (1938 wurde Orenburg in Tschkalow umbenannt) stark an der Ausbildung des Bibliothekspersonals für Krankenhäuser und versorgte die Verwundeten mit Büchern und Zeitungen.

Darüber hinaus hatte das Bibliothekspersonal (meist Frauen) weitere zahlreiche Aufgaben: Sie kümmerten sich um die Verwundeten, wuschen Wäsche für Krankenhäuser, sammelten Geschenke und warme Kleidung für Frontsoldaten, beteiligten sich an der Ernte und Holzbeschaffung, räumten Eisenbahngleise vom Schnee, sammelten Altmetall. Man kann sich nur wundern, wie viele tausend Bücher und Unikate unter solchen Bedingungen erhalten geblieben sind. Und dass sie jetzt in den Regalen der Bibliothek stehen, ist das Verdienst derjenigen, die in den Kriegsjahren hier gearbeitet haben: Tatjana Arinina - die Direktorin, die Abteilungsleiter K.I. Botschagowa, A.R. Gorelowa, LA Kartaschowa, T.A. Kiselewa, A.M. Sokolowa, Vorsitzende des Lokalkomitees E.L. Schilina, Bibliothekare R.D. Kissarnowa, Pikalowa, Romanitskaja, A. Stepanowa, A.R. Wolodarskaja.

Die ersten Nachkriegsjahre waren geprägt vom Wachstum des Buchbestandes, der Leserschaft und der Ausleihe, die Bibliothek wird zum methodischen Zentrum. 1955 wurde ein Bücherdepot mit einem Bestand von 300.000 Exemplaren eingerichtet.

1959 wurde die Resolution des Zentralkomitees der KPdSU (Kommunistische Partei der Sowjetunion) "Über den Zustand und Maßnahmen zur Verbesserung des Bibliothekswesens im Lande" angenommen. Ab dieser Zeit begann die Bildung der Bibliothek als führender bibliothekarischer Institution in der Region, in der G. V. Kutschapina - Verdienter Kulturarbeiter, Direktor der Bibliothek von 1961 bis 1986, stellvertretende Direktoren V.A. Dolganowa, L.V. Kostjukowa, Abteilungsleiter V.V. Ronsches, A.F. Tatarschinskaja.

Die geschaffenen Fachabteilungen (Patenttechnik, Dienste für Landarbeiter, Innenministerium, Kunstabteilung, Bereich Kultur- und Kunstinformation) zogen eine breite Palette von Fachleuten und Wissenschaftlern in die Leserschaft. Zu Beginn der 1980er Jahre bediente die Bibliothek jährlich über 30.000 Leser und gab bis zu einer Million Literaturexemplare heraus.

Heute ist die Bibliothek zum Zentrum des kulturellen Lebens von Orenburg geworden. Zahlreiche öffentliche Veranstaltungen der Bibliothek: Buch- und Kunstausstellungen, Literatur- und Kreativabende, wissenschaftliche und praktische Tagungen, Konzerte, Runde Tische, und Bibliotheks-  und heimatkundliche Lesungen, Wettbewerbe, Fortbildungsseminare, Vorträge über bildende Kunst und Musik - erfreuen sich großer Beliebtheit der Einwohner von Orenburg.

Am 6. Mai 2010 wurde ein neuer Bibliothekskomplex eröffnet. Es wurde unter maximaler Berücksichtigung moderner Technologien erstellt und mit den neuesten Geräten ausgestattet und bot den Einwohnern von Orenburg und der Region zahlreiche Möglichkeiten, Zugang zu verschiedenen Informationsquellen zu erhalten.

Derzeit verfügt die Wissenschaftliche Landesbibliothek über einen Universalfonds, der Literatur zu allen Wissensgebieten enthält, mehr als 2,3 Millionen Belegexemplare, inkl. etwa 30.000 Veröffentlichungen in 100 Fremdsprachen. Von besonderem historischen, kulturellen und wissenschaftlichen Wert ist die Sammlung des Sektors der seltenen Publikationen (13.000 Dokumente): handschriftliche Ausgaben, Bücher des 17.-19. Jahrhunderts, lebenslange Ausgaben der Klassiker der Literatur - Alexander Puschkin, Gawriil Derschawin, Lew Tolstoi, Bücher mit Autogrammen von Wissenschaftlern, Schriftstellern, Persönlichkeiten des öffentlichen Lebens.