Am 15. Januar 1896 wurde das Städtische Museum für Natur-, Völker- und Handelskunde eröffnet, das heutige Übersee-Museum. Es war aus den damals schon 100 Jahre alten Sammlungen der „Gesellschaft Museum” hervorgegangen, die seit 1876 den Namen „Städtische Sammlungen für Naturgeschichte und Ethnographie” trugen. Zum Gründungsbestand gehörten auch die Ausstellungsobjekte der Handelshalle der Nordwestdeutschen Gewerbe- und Industrieausstellung von 1890. In diesen Ausstellungen waren die Importgüter um zahlreiche Exponate ergänzt worden, welche die Kultur der Herkunftsländer veranschaulichen sollten – eine Konzeption, die wesentlich zur Schaffung eines Museums anregte, das alle diese Sammlungen dauerhaft vereinigte.
Schon die Gesellschaft Museum verfügte über einen beachtlichen Fundus an naturwissenschaftlichen Monographien und Zeitschriften, der noch heute den historischen Bestand der Bibliothek prägt. Sie war aus der 1776 gegründeten „Physikalischen Gesellschaft” hervorgegangen, einer Lesegesellschaft, in der aufwendige naturkundliche Werke zur gemeinsamen Lektüre angeschafft wurden. Die Gesellschaft Museum hielt regelmäßig naturkundliche Vorlesungen ab und hatte auch „die Beschaffung einer Bibliothek” als Ziel.
Im ausgehenden 19. Jh. unterstützten weitere Bremer Vereinigungen die Museumsbibliothek durch Zuwendungen finanzieller Art und Buchgeschenke: Der Naturwissenschaftliche Verein, die Geographische Gesellschaft, deren Bestände heute dem Übersee-Museum angegliedert sind, und der Zweigverein Bremen der Deutschen Kolonialgesellschaft.
Um die Sammlungen des neuen Museums so nutzbringend wie möglich zu präsentieren, wurde schon im Jahre 1898 eine kleines Lesezimmer eingerichtet, das den Besuchern die Gelegenheit bot, sich über ausgestellte Gegenstände näher zu informieren. 1904 benutzten 3418 Personen das Lesezimmer und der Bestand betrug bereits 4570 Bände. Die Verwaltung der Museumsbibliothek war der ethnografischen Abteilung angegliedert. Duplikatszettel wurden schon damals für die Stadtbibliothek angefertigt, die den General-Zettelkatalog führte. In den damaligen Jahresberichten wurde schon ein reger Tausch mit bekannten Institutionen, Museen und Vereinen registriert.
1910 schenkte die Redaktion der Güldenkammer eine sehr wertvolle biologische Bibliothek mit 334 Bänden. Durch Kauf und zahlreiche Schenkungen von Bremer Kaufleuten wuchs der Bibliotheksbestand im Jahre 1919 auf 9000 Bände an.

Der erste Museumsdirektor war Prof. Dr. Hugo Schauinsland. Sein Nachfolger, Prof. Dr. Carl Friedrich Roewer, ab 1933 im Amt, setzte sich für eine Intensivierung der wissenschaftlichen Arbeit ein: Die Museumsbibliothek wurde neugeordnet und erhielt einen höheren Etat, der in erster Linie zum Ankauf von Zeitschriftenserien verwendet wurde. Die Herausgabe eigener Publikationen ermöglichte die Aufnahme von Tauschverbindungen mit ca. 250 Museen und Instituten des In- und Auslandes und trug somit zu einer Erweiterung des Zeitschriftenbestandes bei.
Dem Beispiel anderer Museen folgend, wurden während des 2. Weltkrieges (1939 - 1945) Sammlungen aus Sicherheitsgründen ausgelagert, wobei ca. 200 Kisten mit den Büchern der Bibliothek auf mehrere Orte der näheren Umgebung Bremens verteilt wurden. Nach dem Krieg konnte nichts mehr über den Verbleib der Bücher in Erfahrung gebracht werden, so dass die wertvolle, überwiegend aus dem 18. Jh. stammende Büchersammlung verschollen blieb.Aus der Folgezeit bis in die siebziger Jahre ist wenig über die Situation der Bibliothek bekannt: Personell wie finanziell war sie schlecht ausgestattet. Der Zuwachs an Büchern und Zeitschriften resultierte vorwiegend aus einem intensiven Tausch mit ca. 450 Institutionen aus aller Welt.
In den Jahren 1976 bis 1979 wurde das Museum wegen Umbau und Neuaufbau der Sammlungen für den Publikumsverkehr geschlossen. Gleichzeitig wurde der größte Teil der Bibliothek in verschiedene Gebäude in der Nähe des Museums ausgelagert.
Seit 1999 sind die Bestände in einem großen Magazinkomplex gegenüber dem Museum mit Lese- und Katalograum untergebracht.
In der Bibliothek des Museums untergebracht, aber noch nicht voll erschlossen sind die Bestände der Geographischen Gesellschaft Bremen, gegründet im Jahre 1877 mit ca. 5000 Bänden, sowie die Bücher des Bremer Afrika Archivs mit ca. 6000 Bänden (ehemalige Bibliothek der deutschen Afrika-Gesellschaft in Bonn). Sie konnten noch nicht in der Systematischen Übersicht ausgewertet werden.