1795年5月27日叶卡捷琳娜女皇二世正式批准了由建筑师叶戈尔?索克洛夫为帝国公共图书馆设计的大楼，同时即日起着手兴建。女皇饬令对招标、建筑材料、工人雇佣、基金均有完整叙述。馆址位于市中心涅瓦大街附近毗邻皇宫的一个主要十字路口，距繁忙的商业街不远。创建一所公共图书馆的念头已经酝酿很久了，18世纪收集图书的传统可以追溯到俄罗斯历史早期，图书馆是贵族财富的象征。但私人藏书对形成俄罗斯知识阶层和贵族启蒙意义不大，当18世纪上半叶图书馆成为科学院和艺术学院一部分时，情况才有所改观。由于意识到时代的需要并认为自己是彼得大帝改革事业的继承人，独具慧眼的叶卡捷琳娜二世认为公共图书馆是缺少大众教育的俄罗斯所迫切需要的，这所供公众使用的俄罗斯图书馆也是国家保存本库。国家图书馆是俄罗斯帝国强大的象征，符合启蒙时代的思想。保存俄罗斯的出版物和手稿、保存俄罗斯的档案和杰出文化作品的愿望被俄罗斯一代代图书馆长们延续下来。1811年任命了首任馆长A?N?奥列宁（1763-1853），他制订的一些基本方针直到今天仍在发挥效用——“为了热爱学问的人和启蒙的利益”及为“俄罗斯国民进行社会启蒙”是奥列宁的原则。
1814年1月14日图书馆向社会开放，彼得堡的公共图书馆事实上成为俄罗斯的第二大学，那些为俄国科学、文学、艺术带来荣誉的不朽人物，大多是它的毕业生。
1864年，图书馆俄罗斯部著名的目录学家弗拉基米尔?梅若夫与书报审查官员及其他机构联系，寻求设法制订法律给图书馆每种出版物1册，他们努力的成果是从1864年起收集到90%俄语出版物，使俄文藏书一跃为该馆第一大馆藏。从19世纪50年代起，捐赠者逐渐增多，图书馆还设法获得使捐赠者不必支付邮费的法律。每年图书馆的年报上都将捐赠人的名单予以披露，报刊也时常发表评论，既增加图书馆的知名度又扩大了捐赠的队伍。当时几乎没有阅览室，而读者潮水般涌来。在具有远见的科尔夫的领导下图书馆的工作有了很大发展，图书馆不仅面向专家学者，也为那些没机会受教育的阶层服务。购买、交换和捐赠使图书馆每年增加的图书在1000到2000卷之间，克里米亚战争期间图书馆也大有斩获。随着社会改革，19世纪下半叶，读者群进一步扩大，商人、小资产阶级、农民迅速增加，女性读者也显著增长，从19世纪末的18%增长到20世纪的28-30%。最多的是学生，20世纪初为33%，到1910年彼得堡的1/3中学生和大学生都成为图书馆的读者。该馆真正成为俄罗斯学者的第二大学和研究中心，这时它隶属于公共教育部。
建馆伊始编辑和出版书目就是帝国公共图书馆的主要功能，1864年的年度报告揭示该馆设立了“文献目录组”，1918年才成为功能齐备的部门。1918年7月公共教育委员会讨论设立俄罗斯图书馆联合目录及信息局，其主要目的是在普通目录咨询外编辑联合目录。于是1918年10月俄罗斯公共图书馆开始编辑联合目录。1968年1月图书馆与目录学研究部机构重组时组成信息研究与推荐书目部，1977年更名为目录学与图书研究部，1991年改为书目与区域研究部。20世纪俄罗斯国家图书馆即是全俄罗斯的区域目录学方法论中心，多年来该馆编辑了大量目录学书籍并对目录学史研究有重大贡献。
书目咨询活动始于1930年，开发了提要卡片，为书目编辑作准备工作。1952年该机构与图书馆研究部合并成为图书馆与书目研究部，开始编书目、研究索引和指南。1962年书目部分重组并改为现在的名称，1968年书目与区域研究部成为前图书馆与书目研究部分成的三个独立的单位之一。该部属下的部组几经整合，20世纪80年代成立的家谱研究组于1992年成为国家图书馆家谱研究所。作为俄罗斯方法论中心，俄罗斯国家图书馆从1960年起即出版全俄罗斯的书目，先出版了10卷本的《区域书目提要》，时间为19世纪初到1960年，跨度为150 年。随后，1964-1997年又出版了13卷的回溯和现行《区域书目提要》。1970-1993年还出版了著名的书目《区域研究管理、方法论书目提要》，共43卷。该部门人才济济，研究能力强，无论在区域研究抑或历史研究和书目学研究上都多有建树。
随着馆藏的日益增加，藏书卫生和保护问题提到日程上来，1934年成立了一个小组，主要采取卫生措施，后来逐渐演变成修复中心。1948年图书馆成立了研究实验室，到20世纪50年代，实验室和卫生/修复组合并为专门机构。同时设置有所发展，分为：研究室、卫生/除虫组、修复组。此后研制了一些机械替代了完全手工操作，随着人们的重视，世界范围内纸浆成分也所改变。保护措施也有变化，实验室对图书馆、档案馆、博物馆的资料的持久性、生物稳定性等进行测定，并投入使用新设计的设备、设施；专业人员水平提高、队伍扩大，还加强了培训和资格认证。在国家制订的5项文献保护标准中有3项是俄罗斯国家图书馆作为主持人进行制订的。按照文化部令，该馆实施“全国馆藏保护计划”，总体提高了俄罗斯国家图书馆保护水准。这涉及到方法、组织、协调、培训、标准规范性文献以及提供专家检查馆藏、亲身参与修复，所以需要大量人员（66-80）。1994-1997年中心举行了两次国际会议，办了6次培训班和一个研究生班，对全国图书馆在方法论方面予以咨询性支持。
联邦保护中心的目标：
?制订和执行完整的图书馆藏书保护政策；
?提出保护理论；
?开发本馆的具体方针；
?贮备藏书领域的标准规范文件；
?研制新的保护方法措施；
?建立科学的保护方法；
?继续设立个地区保护中心并进行功能协调；
?为保护馆藏提高信息、方法与实践支持；
?进行培训教育。
俄罗斯国家图书馆十分注重公共关系，1936年即设立了公共关系服务部，负责筹划和研究有关举办展览、讲座、召开会议、举行音乐会和进行导游等事宜。在办展览方面，重点是确定选题，一般都事关国际和国内的历史和文化，如宣传国家遗产，纪念某件历史性事件。展示的书刊和艺术品多为俄罗斯国家图书馆所藏。举办的会议多与“最新出版物计划”有关，包括与著者和出版商开会。演讲涉及历史或文化，演讲者多为专家和学者，讲座题目如：“军事艺术史”、“彼得堡的上流社会生活”、“俄罗斯风景画”等。
报纸部是集记到、加工、典藏、读者服务及翻拍复制等于一体的综合性部门。帝国时代，报纸散乱地和杂志或图书存放在一起。苏维埃时代的1937年开放了报纸阅览室，才将俄罗斯、白俄罗斯和乌克兰的报纸作为专门资料存放在阅览室附近，同时将1917年革命前的报纸分为3组：彼得堡报纸、莫斯科报纸及其他报纸，各省的报告也分门别类，这种类分存储有利于为读者查找。报纸部成立于1950年，1951年报纸阅览室搬迁到现在的地址。1955-1957年外文报纸从各个图书馆的外文收藏中调拨出来，与俄罗斯、白俄罗斯及乌克兰报纸聚合在一起。20世纪70年代，1945年以后出版的波兰、塞尔维亚、保加利亚、捷克、克罗地亚及其他语言的报纸也交给了报纸部，形成“斯拉夫”收藏；2000年计划从国内文献部将前苏联的加盟共和国的外文报纸拨给报纸部。于是报纸部的收藏按语种分则有东方外文、西斯拉夫文和南斯拉夫文、俄罗斯文及欧洲文种等。
从1795年帝国图书馆成立伊始，艺术作品就进入其收藏范围，19世纪中叶这些艺术品集中在艺术品与技术部。作为专藏扩充的结果，于20世纪50年代成立了图片部。
19世纪中叶只有东方组，收集东方语言及俄罗斯境内东部语言的出版物。革命前，藏品以国外东方语言资料为主。20世纪30年代后苏联内部东方语言出版物大量涌现，于是1953年该部一分为二：俄罗斯联邦国内语言文献部和亚非部，各自成为独立的综合性专藏图书馆，分别进行编目加工和提供服务。
研究与方法部虽然作为独立部门才有35年的历史，然而20世纪40年代末已具有雏形。1947年图书馆研究室扩充为图书馆研究部，负责对公共图书馆及其他图书馆就图书馆事业进行理论与实践的分析与研究。1959年组成的图书馆与书目研究部成为公共图书馆方法论的中心，1968年正式成为研究与方法部。该部负责开发研制调节图书馆服务的规范和法律，修订贯彻联邦的法律，如：“图书馆服务法”、“文献缴送法”，加强法制系统，使图书馆在法律和标准化约束下为读者服务，经营和管理现代图书馆。在图书市场中建立图书馆采选框架；开发区域出版信息系统；研究馆藏开发；提高读者服务水平；开发图书馆与书目资源的利用；历史性地考察图书馆在俄罗斯的发展。每年发表大量论文并对俄罗斯和圣彼得堡的图书馆进行考察。
图书馆学部成立于1968年，原来属于图书馆与书目研究部。1983年后突出了其在俄罗斯联邦中图书馆学活动中研究中心的地位。1990年的社会和政治改变对该部活动造成重大影响，俄罗斯国家图书馆从一个加盟共和国的图书馆成为俄罗斯共和国的两个国家馆之一。除了在俄罗斯境内开展协作外，该馆与国际图书馆、专业协会与学会进行合作，并制订在民主及世界图书馆发展情况下必要的战略规划。1998-2000年以来，图书馆学部分析研究了俄罗斯图书馆的进展情况，以及与图书馆经济问题相关的政策。
作为俄罗斯两个国家图书馆之一，俄罗斯国家图书馆与俄罗斯国立图书馆之间的合作开展得不十分顺利；区域图书馆合作尚好；身为国际图联、国家图书馆馆长会议、欧洲研究图书联盟等机构的成员，参与后者的数据库建库，如1701-1800俄国发行的西欧语言的图书记录和1725-1800俄文图书记录等。
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