L'histoire de la bibliothèque de l'Arsenal commence au XVIII^e siècle avec le marquis de Paulmy d'Argenson. Passionné de bibliophilie, il réunit à l'Arsenal une magnifique collection de livres et de manuscrits, qu'il vend en 1785 au comte d'Artois, frère de Louis XVI et futur Charles X. Après la Révolution française, en 1797, la bibliothèque est déclarée publique. Sous la Restauration, par ordonnance du 25 avril 1816, la bibliothèque de l'Arsenal est restituée au comte d'Artois et prend le nom de « Bibliothèque de Monsieur ». Un inventaire, dressé à cette occasion, y dénombre un total de 154 077 livres et manuscrits. À la mort de Grosier, Charles Nodier, déjà reconnu comme homme de lettres et bibliophile, est nommé bibliothécaire de Monsieur, le 3 janvier 1824. Il est secondé par un « conservateur administrateur », Antoine-Jean Saint-Martin, orientaliste et membre de l'Institut, puis, à partir de 1830, par Alexandre Duval, auteur dramatique et membre de l'Académie française, remplacé à son tour en 1842 par Cayx. Dans les années 1840, l'Arsenal devient la « Bibliothèque publique et royale de l'Arsenal » puis l'une des « Bibliothèques publiques de Paris ». Les décrets de 1923 et 1926 la firent entrer dans la « Réunion des Bibliothèques Nationales » et, depuis le décret de 1977, elle est un département à part entière de la Bibliothèque nationale de France.