京师图书馆是清宣统元年（1909年）朝廷批准筹建的国家图书馆，属学部管辖，又称学部图书馆。由翰林院编修缪荃孙担任监督，调集翰林院、国子监、内阁大库残本为基藏，并征得各省官府藏书及常熟瞿氏铁琴铜剑楼、归安姚觐元咫进斋、扬州徐乃昌积学斋等私家藏书，整理编目，馆址暂设于什刹海旁的广化寺内。辛亥革命（1911年）后，由民国政府教育部接管，于民国元年8月正式开馆。民国十五年（1926年）更名国立京师图书馆，馆舍移方家胡同南学原址。民国十七年（1928年）移址中南海居仁堂，改称国立北平图书馆。民国十八年（1929年），与北平北海图书馆合并，由蔡元培、袁同礼任正、副馆长，馆址迁文津街。民国二十年（1931年），文津街新馆落成启用。“九一八”事变发生后，北平图书馆奉教育部密令，择库藏之精华南运上海暂存。旋又将其中古籍善本二千七百余种运往美国，寄存华盛顿国会图书馆，至1966年才归还，由台湾中央图书馆保存。抗日时期，艰难维持。抗战胜利，重拾河山，藏书规模有所扩大。中华人民共和国成立（1949年）后，改名北京图书馆，现为国家图书馆。

清光绪三十三年（1907年），两江总督端方在南京创办江南图书馆，聘任著名版本目录学家缪荃孙为图书馆总办，馆址选在城西龙蟠里，宣统元年（1909年）新楼落成，正式开馆。江南图书馆是清末、民初地方官办图书馆的典型。其创办伊始，即由缪荃孙斡旋，以78,000两银之价，购得杭州丁氏八千卷楼全部60万卷珍藏，就此奠定馆藏雄厚基础。此后又收得武昌范月槎木犀香馆等私家图书，接收江苏通志局藏外文书籍五百余种，获朝廷颁赐《大清会典》、《古今图书集成》石印本，征调赣、浙、粤等省官书局印书，充实库藏。及宣统三年（1911年），已贮书80万卷之多，编有《江南图书馆善本书目》、《江南图书馆书目》等。民国元年（1911年），改名江南图书局，后又数度易名为江苏省立图书馆等。民国十六年（1927年），著名学者柳诒征徵出任馆长之职。据民国二十五年（1936年）柳氏主持编纂的《江苏省立图书馆图书总目》记录，此时馆藏图书已有223,800余册。中华人民共和国成立（1949年）后，与国立南京图书馆合并。

京师大学堂是清光绪二十四年（1898年）“戊戌变法”时期，清廷创建的国家最高学府。由梁启超代总理衙门起草的《京师大学堂章程》，对学校藏书建设作了明确规定。政府将原强学会改设的官书局藏书，移置学堂编译书局使用。光绪二十八年（1902年），京师大学堂藏书楼正式成立，次年改名京师大学堂图书馆。最初的典藏，是由同文馆归并学堂译书馆而合入之书。为充实馆藏，朝廷征调江苏、浙江、湖南、湖北、广东、广西诸省官书局历年所印经、史、子、集及时务新书，每种提取10部或数部。此后又费银数万，多次派遣专人远赴南方采购古籍。而其古籍善本之大宗，则来源于广州方功蕙碧琳琅馆后人捐赠的旧藏珍籍，计一万八千余种、二万二千余册，时值白银12,000两。民国元年（1911年），京师大学堂图书馆改为北京大学图书馆。

上海商务印书馆创建于清光绪二十三年（1897年），是中国近代著名的私人出版企业。涵芬楼是商务印书馆编译所的图书室，由编译所所长、著名版本目录校勘学家张元济一手策划筹建，书室在上海闸北宝山路编译所三楼。出于影印重版古籍之需要，涵芬楼以古籍善本为收藏重点。经二十余年辛勤搜集，积贮宋元明旧刻暨抄校本、名人手稿等善本三千七百余部、三万五千余册，其中不少是递经明清著名藏书楼收藏的稀世秘笈。民国十一年（1922年），商务印书馆董事会决定以公益金兴建公共图书馆。民国十五年（1926年），东方图书馆成立，涵芬楼成为图书馆古籍善本专室，是上海最大的公共图书馆。图书馆楼高5层，第二层设阅览室、阅报室，每天下午和晚上定时向社会公众开放。民国二十一年（1932年）“一二八”淞沪抗战爆发，日军战机轰炸闸北，商务印书馆被炮弹击中，东方图书馆、涵芬楼葬身火海，数万藏书毁于一旦。唯幸有574种善本因存放他处而得免于劫难，张元济为此编有《涵芬楼烬余书录》，著录其详。劫后东方图书馆恢复重建，但毕竟难复旧观。1953年，商务印书馆将涵芬楼烬余善本移送文化部，由国家图书馆收藏至今。

1939年，抗战进入艰难时期，江南藏书，损毁流失，古籍沦亡，危在旦夕。为保存中华文化，叶景逵、张元济、陈陶遗等发起在上海成立合众图书馆。由叶氏联络捐募基金20万，在法租界购地建楼，组建董事会，陈陶遗、张元济先后任董事长，聘请顾廷龙主持馆务。合众图书馆藏书，旨在“以文史为范围，供专门之研究”。馆藏基础是杭州藏书家叶景逵捐献的“卷盦”全部书藏，凡二千八百余部、三万余册，内有唐写本2部、宋元本9部、明刻善本四百余种，以及清顾祖禹、惠栋、钱大昕等名家稿抄校本。张元济捐赠、寄存了其涉园所藏近千种嘉兴地方文献。捐书者还有蒋抑卮、陈叔通、李拔可等藏书家，共计收藏古今图书25万册、金石拓片15,000种，以及期刊、报纸、书画等各种形式的历史文献。1953年，合众图书馆董事会将全部馆藏、馆产捐献给上海市人民政府。1955年改名为上海市历史文献图书馆。1958年并入上海图书馆。