北京交通大学图书馆创建于1909年，随着历史的变迁，馆舍已有三代。第一代馆舍位于市内李阁老胡同，面积小存书少，称图书室。后来在校门东侧盖了一座两层小楼，书籍有所增加，改称图书馆。抗日时期，学校南迁，图书馆藏书有较大散失。抗战胜利后，学校迁回北平，图书馆也相继恢复。解放后，铁道部调拨平津铁路局、华北交通公司交通学院及关庚麟办私立铁路大学藏书若干册，规模有所扩大。
1951年学校迁至现址，在明湖西侧建成第二代馆舍，面积为0.24万平方米。1953年京哈两院合并，馆舍增为0.41万平方米，馆藏增加到31万册。
图书馆目前有三座馆舍，分别位于北京海淀校区的主区和东区、山东威海校区。馆舍总面积3.29万平方米，其中主校区1.22万平方米、东校区0.17万平方米，威海校区1.90万平方米。提供阅览、自习座位1005席。主校区图书馆设2个学生自习室。
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馆藏纸质图书186万余册