A Biblioteca do Arquivo Nacional da Torre do Tombo presta um serviço de apoio à investigação tanto de fontes históricas como da Arquivística, levada a cabo por investigadores e pelos técnicos da Instituição. 

Originária do espólio bibliográfico dos antigos Conventos, a Biblioteca procura - através da disponibilização da sua coleção bibliográfica na Porbase, da elaboração de pesquisas e da disseminação seletiva da informação - responder eficazmente às necessidades de informação dos utilizadores. 

Parte do acervo da Biblioteca é de livre acesso e encontra-se organizado numa Biblioteca de Apoio situada na Sala de Referência onde também é possível aceder ao módulo de pesquisa pública da Porbase. A informatização dos catálogos encontra-se já na sua fase final, sendo que o material corrente é tratado na Porbase e os registos bibliográficos posteriormente enviados para a Biblioteca Nacional, da qual a Biblioteca do Arquivo Nacional da Torre do Tombo é cooperante.

As principais coleções que constituem o acervo da Biblioteca são a de monografias correntes na área da História, Religião, Genealogia, Arquivística e outras disciplinas auxiliares e de apoio à investigação de fontes históricas e à organização e tratamento de fundos documentais; legislação antiga e corrente; uma importante e valiosa coleção de livro antigo; publicações periódicas correntes e antigas; e material multimédia relacionado com a mesma temática.