Будинок бібліотеки належав родині графа Станіслава Бадені, польського громадського діяча і політика.
Проект будівлі належить архітектору Едмунду Кьохлеру (Köhler (Koehler) Edmund), який споруджував житлові будинки в стилі неоренесансу: чиншові кам’яниці, вілли з асиметричними планами, вільним розташуванням об’ємів, мальовничими вежами та дерев’яними елементами у “швейцарському” стилі.
У 1939 році, коли зі складу Львівського університету було виділено медичний факультет і на його основі створено Львівський державний медичний інститут з двома факультетами – лікувально-профілактичним і фармацевтичним, постало питання і про бібліотеку новоствореного вузу. 19 лютого 1940 року, відповідно до Постанови № 196 Ради Народних Комісарів УРСР, за бібліотекою було закріплено будинок по вул. 3 Травня, 6 (колишня 17 Вересня, сучасна вул. Січових Стрільців).
Згідно відповідного акту від 19 лютого 1940 року для організації фундаментальної бібліотеки Львівського державного медичного інституту з фондів бібліотеки Львівського університету було передано 27 тис. томів медичної літератури переважно польською, німецькою, англійською та французькою мовами, які і стали основою фондів медичної бібліотеки.
У 1941 році фонд бібліотеки збільшився до 35 тис. томів. З початком німецької окупації Львова діяльність Львівського державного медичного інституту було призупинено до 20 травня 1942 року. Упродовж війни частина бібліотечного фонду була розграбована, спалена, знищена. Її залишки, майже 20 тис. томів, які вдалось врятувати стараннями бібліотечних працівників, перенесені назад до бібліотеки Львівського державного університету імені Івана Франка.
З відновленням роботи Львівського державного медичного інституту в 1944 році розпочала свою роботу і Наукова бібліотека. Так, 20 серпня 1944 року, вже через місяць після закінчення німецької окупації, відкрив двері для своїх перших відвідувачів загальний читальний зал. У 1951 році Наукова бібліотека була однією з найбільших бібліотек у місті Львові. Її фонд нараховував 91 144 примірники.
На сьогодні загальний фонд бібліотеки становить понад 550 тис. примірників, в тому числі частина книг, що «пройшли» війну та післявоєнне лихоліття.
Найстарішою книгою у фондах бібліотеки є один з томів грецького лікаря, хірурга і філософа Галена «Octavus Tomus In Quo Insunt Libri Galeno Ascripti: Artis Totivs Farrago Varia : eorum catalogum uersa pagina ostendet». Вона надрукована у 1549 році відомим базельським видавцем і книгодрукарем Фробеном, який прославився по всій Європі як видавець, якому властиві акуратність та смак.
Зібрання творів Галена (грец. Γαληνός), що дійшли до нашого часу, переважають за об’ємом всі праці, написані до нього. Це загалом близько 300 творів з філософії, медицини і фармакології. Книги з анатомії та фізіології вміщують ґрунтовний фактичний матеріал і за своїм духом є найближчими до науки. Справжній лікар, вважав Гален, повинен бути освіченою людиною, філософом – «Quod Optimus Medicus sit quoque Philosophus».
Особливо цікавою з точки зору медицини є книга «Анатомічні зображення» («Iconum anatomicarum quibus aliquae partes corporis humani delineatae continentur. Fasciculus V. Arteriae pedis») швейцарського вченого Альбрехта фон Галера. Дана книга побачила світ у 1752 році і є прижиттєвим виданням Галера.
Він не тільки першим використав термін «фізіологія», а й провів чимало експериментів, в результаті яких пов’язав фізіологічні функції організму людини з його анатомічною будовою та видав своєрідний підручник з детальними рисунками окремих частин тіла і супровідним матеріалом. Галер писав, що всі частини тіла складаються з волокон, які здатні реагувати на зовнішні подразники та відповідати на них різними властивими їм рухами (наприклад, скороченням).
У внутрішньому дворі бібліотеки росте клен. Але сподіватись, що він був мовчазним свідком якихось яскравих чи трагічних подій, не доводиться: йому заледве виповнилось 40 літ.