图书馆的前身为1896年创建于上海的南洋公学藏书楼。1919年10月建成图书馆大楼，命名为交通部上海工业专门学校图书馆。1921年更名为交通大学图书馆。1956年图书馆大部分工作人员及百分之九十二的藏书随交通大学内迁西安。1957年9月，交通大学图书馆随校分设西安、上海两地。1959年9月，交通大学西安部分和上海部分独立建校，图书馆相应定名为图书馆。
原图书馆由两部分组成，北楼建于1961年7月，建筑面积为11200平方米，南楼1991年3月投入使用，建筑面积为18000平方米。1995年5月4日，经中共中央宣传部批准，将原西安交大图书馆命名为钱学森图书馆，同年江泽民主席为之题写了馆名。
2000年4月，原与原西安医科大学和原陕西财经学院合并，原三校图书馆随之合并重组，规模进一步扩大，合校后的西安交大图书馆下设钱学森图书馆和医学、财经两个分馆。2019年创新港图书资料中心正式开放，现图书馆由兴庆校区钱学森图书馆、雁塔校区图书馆、创新港图书资料中心三部分组成。
截至2020年底，图书馆累计藏书超过576万册（件），国内外电子资源库330个；国内外电子图书超过175.9万册、中外文全文电子期刊5.9万余种；形成了理、工、管、文、医学、财经为重点的多学科文献信息资源保障体系。为师生提供一站式学术资源发现、获取服务，实现随时随地的移动图书馆服务和远程访问服务；为学校提供信息情报决策支持服务。
近年来，图书馆开辟了iLibrary Space、PBL Space、经济学人空间、阳光沙龙、圕香啡语、24小时自习空间、主题文化空间展、星空报告厅、钱学森科学精神与教育思想展厅等多样化空间，通过空间服务，以丰富多彩的阅读推广活动和文化交流活动践行图书馆文化育人功能。
图书馆是CALIS（中国高等教育文献保障系统）西北地区/陕西省中心、CADAL（大学数字图书馆国际合作计划）陕西省地区中心；是教育部外国教材中心（电类）；也是首批教育部科技查新工作站、首批高校国家知识产权信息服务中心；陕西高校图书情报工作委员会秘书处也设在图书馆。
屹立风雨百余载，图书馆历经沧桑、百折不挠。未来，图书馆将继续以建设世界一流的大学图书馆为目标，将图书馆打造成为学校的资源中心、学习中心、交流中心和文化中心。
更新日期：2021年1月12日
