Создание библиотеки началось с момента организации Поволжского автомобильно-дорожного института в июне 1930 г. В первые годы в библиотеке было 4875 книг, 387 читателей, 6 библиотекарей. Но уже в 1931 г. фонд составлял 30000 экз., в 1932 г. - 70000 экз. Фонд увеличивался за счет передачи институту литературы разными организациями. За время войны фонд трижды перевозился, что привело к большим потерям литературы. В течение 1935 - 1936 гг. для обработки большого количества поступающей в фонд литературы привлекались временные работники. Библиотекой руководил политпросветработник И.Г. Сорокин (погиб в Великую Отечественную войну). Среди работников библиотеки не было ни одного человека со специальным образованием.
В первые годы своего существования библиотека ютилась, как и весь институт, на небольшой, неприспособленной для нормальной работы территории. В 1935 году было открыто новое здание института, и библиотека разместилась в новом просторном помещении.
В первые годы существования библиотека состояла из двух отделов: отдела обработки и отдела обслуживания читателей. Основными функциями библиотеки в эти годы было формирование и обработка фонда и выдача литературы читателям.
Новый этап в жизни библиотеки начинается с 1945 г. Возросший контингент студентов и преподавателей, развитие учебно-воспитательной работы в вузе, расширение научной деятельности потребовали от библиотеки активного участия в решении задач института. В ноябре 1945 г. заведующей библиотекой назначена Татьяна Леонидовна Мукосеева. Инженер-электрик по оборудованию, она работала ассистентом, лаборантом кафедры электрики, потом заведовала электрохозяйством института. Т.Л. Мукосеева была широкообразованным человеком большой творческой энергии, сильного характера.
Время, когда Татьяна Леонидовна возглавляла библиотеку, характеризуется активными творческими поисками, большими изменениями в работе, ростом значимости библиотеки в жизни института. Библиотека стала активно участвовать в воспитательной работе вуза: начали проводиться лекции, беседы, читательские конференции.
В целях формирования коллектива библиотеки с высокой профессиональной квалификацией, хорошим общекультурным уровнем проводилась кадровая политика. Многие библиотечные работники, в том числе и заведующая библиотекой, заочно окончили библиотечный институт или техникум.
Для организации внутренней работы и решения новых задач в библиотеке была разработана рациональная структура. В 1946 г. были созданы два абонемента - студенческий и абонемент преподавателей и сотрудников; организован межбиблиотечный абонемент (МБА).
В 1947 г. был создан библиографический отдел, в 1948 г. - общий отдел, который занимался вопросами комплектования и хозяйственной работой. В 1950 г. - отдел каталогизации, в 1955 г. организована учебная библиотека в филиале института на заводе комбайнов (потом авиационный завод). В 1956 г. - отдел массовой работы, к которому был прикреплен абонемент художественной и научно-популярной литературы. В дальнейшем рост числа отделов и изменение структуры библиотеки продолжались.
Совершенствовались формы работы отделов, появлялись новые формы деятельности. В 50-е годы новый импульс получила идейно-воспитательная работа в вузе, библиотека принимала в ней активное участие. Помимо традиционных книжных выставок к знаменательным датам, в библиотеке стали проводиться читательские конференции, литературные вечера, лекции, беседы, обзоры литературы, диспуты, устные журналы. Сотрудники библиотеки помогали в подборе материалов для проведения вечеров отдыха, КВН, викторин, оформления стендов газет, иллюстрированных выставок.
К 1963 г. был накоплен большой фонд периодической литературы и создан сектор периодики в отделе обслуживания читателей.
С появлением достаточного фонда литературы по приборостроению и электронной технике в 1970 г. создан читальный зал ФЭТиП.
Институт быстро разрастался, появлялись филиалы в Саратове и в других городах области, и в этих филиалах организовывались библиотеки: 1955 г. - на авиационном заводе, 1962 г. - в Ленинском районе г. Саратова, 1957 г. - в г. Балаково, 1956 г. - в г. Энгельсе, 1970 г. - в г. Балашове. В 1966 г. для методического руководства библиотеками филиалов создан отдел филиалов. Все библиотеки филиалов имели единое комплектование фондов, работали по единым требованиям, имели необходимую методическую помощь и руководство из центра.
В 1968 г. организован отдел нормативно-технической документации (НТД). В 1971 г. были созданы 6 читальных залов в студенческих общежитиях центра.
В 70-е годы происходит интенсивное развитие информационной работы в стране. 1974 г. - в библиотеке организован отдел научно-технической информации, задача которого - обеспечение информацией научного, учебно-воспитательного, управленческого процессов в вузе. Была внедрена система избирательного распространения информации (ИРИ). Создаются сектор информационно-библиографической ориентации и сектор научно-технической пропаганды. использующие все современные средства информационной работы.
С 1969 г. научно-техническая библиотека стала проводить занятия по "Основам библиографии и информатики" со студентами 4 курса, с 1977 г - со студентами 1 курса; занятия проводятся по сегодняшний день.
С 1967 г велась подготовка библиотекарей-общественников из числа студентов, в 1969 г. создано библиотечное отделение на факультете общественных профессий (ФОПре). С 1979 г. библиотечное отделение стало готовить инженеров-информаторов.
С 1979 г. в библиотеке стал функционировать отдел методической работы, призванный совершенствовать все направления деятельности библиотеки и осуществлять методическое руководство и координацию работы всех отделов.
В 1963 г. научно-технической библиотеке политехнического института было присвоено звание "Библиотека отличной работы", которое она сохранила на долгие годы. За свою производственную и общественную деятельность коллектив библиотеки неоднократно награждался почетными грамотами и дипломами Министерства культуры СССР и РСФСР, Министерства высшего и среднего образования СССР и РСФСР, ЦК и обкома профсоюзов работников высшей школы и научных учреждений, обкомов ГК и РК КПСС, руководства института.
После смотра библиотек к 50-летию Октября (1967 г.) заведующей библиотекой Т.Л. Мукосеевой за заслуги в области развития культуры было присвоено почетное звание "Заслуженный работник культуры РСФСР".
Большой вклад в развитие библиотечной работы сделали следующие сотрудники библиотеки: Л.Г. Евстафьева, А.Н. Белоглазова, А.И. Сучкова, Н.Б. Овсянникова, Н.А. Козлова, А.М. Грязнова, Р.Г. Пирогова, Г.Н. Фролова, Н.Д. Дорофеева, И.С. Карсанова, Н.Б. Кублицкая, Н.П. Шевырева.
После ухода на пенсию Т.Л. Мукосеевой, с 1973 по 1999 гг. библиотекой руководила Л.Г. Евстафьева. Ее незаурядный ум, организаторский талант были направлены на совершенствование библиотечной работы. Людмиле Гавриловне удалось сделать библиотеку незаменимым помощником ректората, общественных организаций в учебно-воспитательной и научной работе вуза.
Благодаря усилиям директора и созданного ею коллектива, библиотека стала основой интеллектуальной и культурной жизни вуза, приобрела статус информационно-коммуникационного центра.
В 1980 году основан Музей истории СГТУ, который входит в структуру библиотеки. Первым директором музея был Полятыка Виталий Ульянович.
В 1996 г. создан отдел редкой книги ("Old Books"), где собираются технические книги 1900 - 1945 гг. издания. Определенную ценность имеют книги по строительству мостов, гидравлике и архитектуре. Самая старая книга отдела издана в 1877 г.
Вокруг яркой творческой личности Людмилы Гавриловны сложился коллектив единомышленников, преданных своему делу.
Талантливый администратор, душевный и чуткий человек, она успешно справлялась как с библиотечной, так и с огромной общественной работой. Неоднократно избиралась народным депутатом. За колоссальную отдачу в общественной жизни университета и успехи в профессиональной деятельности была награждена медалью "За доблестный труд", почетными грамотами и знаками. За успехи в культурном строительстве Людмиле Гавриловне в 1983 г. присвоено звание "Заслуженный работник культуры РСФСР".
С 2000 г. по май 2011 г. библиотеку возглавляла Татьяна Алексеевна Филиппова. За время 35-летней работы в НТБ самые значимые события и перемены в библиотеке проходили с непосредственным участием Татьяны Алексеевны. Сохраняя традиции библиотеки, Т.А. Филиппова занималась формированием стратегии НТБ, соответствующей современным условиям, в которые поставлены библиотеки учебных заведений. Этот период в истории библиотеки характеризуется активным внедрением информационных технологий, широким использованием в библиотечном и справочно-информационном обслуживании Интернет-ресурсов.
НТБ СГТУ сегодня – это более полутора миллионов книг и учебников, как традиционных, так и электронных, по всем отраслям технических, социально-экономических и гуманитарных знаний; это около полумиллиона посещений с выдачей более одного миллиона экземпляров ежегодно; это почти 20 тысяч зарегистрированных читателей; это широкий спектр информационных услуг. Все IT-достижения мобилизуются работниками библиотеки для облегчения доступа читателей к знаниям.
Основные процессы работы с фондами и обслуживание на сегодняшний день практически полностью компьютеризированы. Этот процесс начался в теперь уже далеком 1995 году, когда начал создаваться электронный каталог библиотеки. За минувшие полтора десятилетия на этом пути появлялись все новые и новые вехи: на средства гранта по программе «ТЕМПУС-ТАСИС» было приобретено компьютерное оборудование, создана и подключена к университетской сети локальная сеть библиотеки. Сотрудники и руководство библиотеки не раз повышали свою квалификацию, обмениваясь опытом с коллегами из ведущих университетов Европы. В эти годы наши читатели одни из первых получили возможность работать с сетью Интернет, библиотечной коллекцией CD-ROM и видеоматериалов, электронными каталогами библиотеки.
С 1999 г. НТБ СГТУ представлена в Интернете собственным сайтом. Здесь можно найти общую информацию о библиотеке, электронный каталог, библиографические, реферативные и полнотекстовые базы данных, полезные ссылки к ресурсам удаленного доступа.
Работы по автоматизации библиотечных процессов, осуществляемые на сегодняшний день в НТБ СГТУ, полностью соответствуют современным требованиям. Компьютерный парк регулярно обновляется, и на сегодняшний день он составляет 133 компьютера, из них 72 предназначены для самостоятельной работы читателей. Только в зале каталогов установлено 10 машин для работы читателей с электронными каталогами.
Вся работа по созданию электронных каталогов и электронных баз данных проводится с использованием современной автоматизированной библиотечно-информационной системы "ИРБИС 64" (разработка ГПНТБ России).
С апреля 2011 г. библиотекой руководит Светлана Геннадьевна Говорухина, которая энергично продолжает работу по формированию положительного имиджа библиотеки в глазах университетской (и не только) общественности.
С 2017 года библиотека СГТУ располагается в здании Научно-информационного центра (новый, 25, корпус СГТУ).