1900年（清光绪二十六年），农历十一月，杭州士绅邵章呈请知府朱启凤核准，在杭州菜市桥畔东城讲舍旧址设立杭州藏书楼。
      
       1903年（光绪二十九年），杭州藏书楼扩充改建为浙江藏书楼，在城中大方伯里购进民房改建为楼舍。
      
       1909年（宣统元年）七月，浙江图书馆成立。原浙江官书局改为浙江图书馆附设官书印售所（后改称附设印行所）。
      
       1911年（宣统三年）六月，浙江咨议局议决并经浙江抚院核准，文澜阁及所藏《四库全书》等图书并归浙江图书馆。
      
       1913年3月25日，浙江图书馆孤山路馆舍正式开馆，作为总馆。浙江图书馆孤山路总馆白楼，是我国最早的公共图书馆专用建筑之一。
      
       1915年12月，浙江图书馆第一种馆刊《浙江公立图书馆年报》创刊，开创了中国图书馆界专业期刊编辑出版之先例。其后百余年，本馆创办之馆刊、学报绵延不绝。
      
       1932年9月15日，浙江图书馆大学路馆舍开馆，作为总馆，藏中西文各类图书。
      
       1937年2月16日，新民分馆图书实行开架借阅，为国内图书馆界之先行，改变了本馆沿袭数十年的传统闭架借阅方式。
      
       1937年8月至1945年底，浙江图书馆因抗日战争爆发撤离杭城，度过了8年多艰难颠簸的迁徙流亡岁月。
      
       1951年，先后在杭州城区设立8个图书流通站、30个流通文库。1956年，服务网络延伸至农村，当年在本省各地农村建61个图书流通站。
      
       1951年11月19日，嘉业藏书楼楼主刘承干致函本馆，将书楼与四周空地并藏书、书版连同各项设备捐赠浙江图书馆。
      
       1988年8月，浙江图书馆创办人人读书社，当年开设流通站11个，发展读者近8000人。
      
       2007年12月1日起，浙江图书馆推行读者借书证年费全免。
      
       2009年5月26日，“浙江网络图书馆”开通，实现了全省公共图书馆用户信息和资源的统一认证、各馆传统文献和数字资源的整合。
      
       2011年10月15日，集借阅、咨询、培训、休闲、娱乐为一体的“浙江省视障信息无障碍服务中心”正式开放。
      
       2017年3月，借助互联网和物联网技术打造的“U书”快借线上借阅平台上线，在全国首次实现省域范围内的“你选书，我买单”。
      
       2018年4月，“浙江省公共图书馆信用服务平台”开通。浙江图书馆创新推出“信用借阅”服务，开展以信用为基础的图书借还服务，免证免押金，推动线上线下融合互通，打造全省公共图书馆联合体。
      
       2019年2月，浙江省中心图书馆委员会恢复。办公室设在浙江图书馆。
      
       2020年6月，《浙江省公共图书馆服务大提升行动方案（2020-2022年）》印发。未来全省图书馆将实现业务一张网，服务一朵云。