Научная библиотека Института экспериментальной медицины была создана в 1891. В основу коллекции легли 500 томов из личной библиотеки Принца Александра Петровича Ольденбургского, попечителя и основателя Института. В настоящее время фонд насчитывает около 500 000 единиц. В библиотеке хранятся уникальные антикварные книги 16-18 веков (старейшее издание - 1538 года), собрание диссертаций, библиографических и информационных источников. Ряд медицинских журналов представлены полностью, начиная с первого выпуска. Отдельные издания были подарены библиотеке различными организациями, русскими и зарубежными, некоторые поступили из частных коллекций.
На 1 января 2013 года библиотека хранила 468 808 единиц, среди них:
- русские журналы - около 100 000 кн.ед;
- иностранные журналы - около 220 000 кн. ед. (ряд основных журналов по медицине и ее теоретическим основам представлены полностью, начиная с первого тома);
- книжный фонд - около 92 000 кн.ед. (при малой экземплярности максимально полно представлена литература по теоретическим вопросам биологии и медицины);
- коллекция уникальных изданий XVI-XVIII веков (самая старая книга издана в 1538 году; тибетские, китайские, старинные персидские книги, 5 писем Луи Пастера);
- собрание опубликованных диссертаций Военно-медицинской академии и многих русских и иностранных университетов;
- докторские и кандидатские диссертации, защищенные в Ученом совете ИЭМ;
- богатое собрание справочно-библиографических и информационных изданий;
- книги из личных библиотек Принца А. П. Ольденбургского, И. П. Павлова, С. М. Лукьянова, И. И. Ускова, В. В. Подвысоцкого, В. П. Михайлова, И. В. Данилова, М. В. Войно-Ясенецкого и др. сотрудников ИЭМ;
- коллекция антикварных книг из библиотеки доктора Гольдберга.
В настоящее время фондами и каталогами библиотеки пользуются научные работники не только Института, но и ученые других учреждений. В среднем за год библиотеку посещает 8-10 тысяч человек, выдается 25-30 тысяч единиц литературы, около 5 тысяч библиографических справок.
С октября 1999 года в научной библиотеке работает Интернет-класс института экспериментальной медицины, созданный при финансовой поддержке фонда Сороса.