皇室藏书滥觞于商周，历史悠久。皇室和中央官府藏书处还承担整理、编修、出版国家图书的责任。皇室和中央官府藏书处是国家藏书的集中地，深藏宫禁秘阁，绝少向外宣示，一旦遭遇战乱灾祸，极易毁尽覆灭。

唐玄宗开元、天宝间设立的集贤院，是专以承旨撰集文章、校理经籍的文化机构，也是唐中期最大的中央官府藏书处。集贤院有四处：东都洛阳明福门外太平公主宅一处；西京长安大明宫光顺门外、兴庆宫和风门南各一处；陕西临潼华清宫北一处。院中设知御书典、知书官等，专司藏书之职。集贤院在不同时期，编过几部目录。一是开元年间马怀素等编撰的《群书四部录》，共著录图书2,655部，48,169卷。二是毋煚编撰的《古今书录》，收录图书3,060部，51,852卷。三是天宝年间编的《见在库书目》，总计71,475卷。综合观之，可粗略知道唐代国家藏书最盛时期的大概状况。

三馆秘阁是宋代最主要的国家和皇室藏书机构，世称馆阁藏书。北宋太宗太平兴国年间（约于公元980年间），原秘书省所属昭文馆、史馆、集贤院新建馆舍，改名“崇文院”，院东廊为昭文书库，南廊是集贤书库，西廊有史馆书库，后又在院中堂建秘阁，统称“三馆秘阁”。其中史馆最大，藏书最多最全，分设经、史、子、集四个书库。秘阁是特藏书库，专门贮藏经馆臣校订的“真本”书籍、从内府调拨的名画墨迹，以及天文、占候、谶纬、方术类图书。三馆秘阁除收藏图书外，并负有校勘、编图书和备候皇帝咨询的责任。

元朝开国前后，从金国和南宋接收了大量图书。元世祖至元九年（1272年），朝廷设立秘书监，专司藏书之职，是最重要的中央政府藏书机构。除前朝旧藏外，秘书监还保管着元政府向各地征集、由四方进呈，以及蒙古西征从西域带回的许多书籍、字画。故其藏书范围很广，除一般经史子集外，更多佛道典籍、阴阳禁书、地志图像，乃至阿拉伯文书籍等。

文渊阁是明王朝最主要的宫廷藏书楼，分南京文渊阁和北京文渊阁二处。明太祖朱元璋定都南京，兴建宫殿，即在奉天门之东建文渊阁，贮藏从元朝中央政府接收来的图书。洪武、永乐年间，又先后二次下诏征集民间遗书，大大充实了库藏。著名的《永乐大典》，就是解缙等大臣，借助文渊阁丰富的藏书而修纂成功。

明世宗嘉靖十五年（1536年）建成的皇史宬，是一幢用琉璃黄瓦覆顶、汉白玉栏环围的宫殿式建筑，坐落在北京紫禁城东，主要贮藏明代历朝实录及宝训、玉牒等文书，是皇家档案库。实录依据皇帝起居注、钦录簿等编修，相当于编年体史料长编，是珍贵的历史文献。在明代，皇史宬先后入藏了自太祖至熹宗共15朝13部实录。清代沿袭旧制，皇史宬仍作档案库使用，只是以本朝实录、圣训取代前朝实录。皇史宬还存放过嘉靖年间誊录的《永乐大典》副本，清雍正初移藏翰林院，时已多有缺失。留存今世的《永乐大典》残本，就原出自皇史宬所藏。这座已有370年历史的古代藏书楼代表性建筑物，至今仍保存完好。

国子监是国家最高教育行政机构和最高学府，自宋以来，还担负着藏书、刻书的职能。明清二代，绍述旧制，国子监依然是最重要的中央官府藏书处。藏书主要供太学诸生使用。明代有南京和北京二处国子监，简称“南监”、“北监”，或“南雍”、“北雍”。洪武十五年（1382年），建国子监于南京鸡鸣山麓，东太庙，西太学。太学厅堂两厢建东西书库，楼上贮书，楼下印书。据《南雍志经籍考》记载，南监藏书141种，多复本，一书少则数部，多则数十部。其中不少是朝廷颁赐的书籍，如《大明律令》、《四书大全》、《性理大全》等。入清后，改为江宁府学。

“天禄琳琅”是清乾隆皇帝设在干清宫昭仁殿内的皇家善本书室，专门贮藏宋、元、明的珍稀善本书籍。因乾隆取意汉宫藏书天禄阁故事，御题“天禄琳琅”匾额悬挂殿中，故名其室。据《天禄琳琅书目前编》著录，此善本书室藏有宋刻本71部、金刻本1部、影宋抄本20部、元刻本85部、明刻本252部。嘉庆二年（1797年），干清宫因太监不慎失火遭毁，再建工程于次年告竣，“天禄琳琅”也恢复庋藏，数量甚至超过旧时，据《天禄琳琅书目后编》著录，共有宋、辽、金、元、明五朝善本659部。但后期管理疏漏，多有流失，及民国初清查故宫物品时，“天禄琳琅”旧藏只剩下311部。这些善本古籍现有一部分收藏在北京国家图书馆和台北故宫博物院，还有一部分散存他处。

清乾隆三十八年（1773年），辑修《四库全书》，全书36,000册，先后缮写7部，历时20年始告完成。乾隆三十八年，又诏命仿宁波天一阁藏书楼建筑结构和样式，在江南江北先后建造7座藏书阁，分别为文汇阁、文宗阁、文源阁、文渊阁、文溯阁、文津阁、文澜阁，用来存贮7部《四库全书》。咸丰三年（1853年），太平军攻陷扬州、镇江，文汇阁、文宗阁毁于战乱。不久，在咸丰十年（1860年）的第二次鸦片战争中，圆明园文源阁又毁于英法联军之手。四库七阁，现仅存文渊、文溯、文津、文澜四阁。