Н.И. Лобачевский ис. фәнни китапханә – Россиянең иң зур һәм борынгы китапханәләреннән берсе. 1804 елда Казан гимназиясе китапханәсе тапшырган фондлар базасында Казан университеты белән бер үк вакытта нигезләнгән. университет китапханәсе Казан университеты профессоры М. Л. Сторль 1806 елда китапханәче булып билгеләнгәч,университет китапханәсенең гамәли эшчәнлеге башланды. Үзенең ярдәмчесе П. С. Кондырев белән бергә ул гимназия китапханәсеннән университет өчен кирәкле китапларны – 4022 томда 1737 хезмәт сайлап ала. Университет китапханәсенең башлангыч фонды нигезен элек гимназиягә караган Г. А. Потемкин һәм В. И. Полянскийларның китаплары җыелмалары тәшкил итә.
Китапханәне үстерүдә бөек рус галиме Н.И. Лобачевский бик зур роль уйный. Ул 1825 елда китапханәче булып сайлана һәм, китапханә белән 1835 елга кадәр җитәкчелек итә. 1827 елдан ректор вазифасы белән бер үк вакытта башкара. Шул заманда китапханә фондларын туплауның, Россиядә һәм халыкара китап алмашуның фәнни нигезләре салына, бердәм каталоглар төзү башлана, китапханә шәһәр халкына да хезмәт күрсәтә, китапханә өчен махсус бина торгызылды.
Н.И. Лобачевский-китапханәченең алмашчысы булып, Россиядә беренчеләрдән фәннәрне классификацияләүнең китапханә-библиографик схемаларын – “План расположения библиотеки Казанского университета (Казан университеты китапханәсенең урнашу планы)” ын төзегән профессор-филолог К. К. Фойгт (1835-1850) кала.
Китапханәче вазыйфасын ярты гасыр диярлек (1850-1897) профессор-көнчыгыш телләр белгече И. Ф. Готвальд. башкара. Аның җитәкчелегендә китапханәнең фундаменталь басма каталогы басыла, ул китапханәгә үзенең кулъязма һәм китаплар җыелмаларын тапшыра.
1922 елдан 1959 елның сентябренә кадәр китапханәгә илебез матбугатының түләүсез мәҗбүри нөсхәсе килеп тора.
1917 елгы Октябрь революциясеннән соң эшчәнлекләре тулысынча яки өлешчә тукталган кайбер уку йортлары, оешмалар, җәмгыятьләрнең китаплары китапханәгә тапшырыла (элеккеге Казан руханилар академиясе китапханәсенең бер өлеше, Казан университетындагы археология, тарих һәм этнография җәмгыяте, Казан шәһәр музее, Казан университетының сәнгать һәм борынгы әйберләр музее, Казан гимназияләре, училище, семинарий һ. б.), шулай ук национализацияләнгән шәхси китапханәләр – барлыгы 1 миллионнан артык том.
1932 елда китапханәгә фәнни китапханә титулы бирелә.
Н. И. Лобачевский, К. К. Клаус, Н.Н. Зинин, В. П. Васильев, А. М. Бутлеров, Н.О. Ковалевский, В. М. Бехтерев, И. А. Бодуэн де Куртенэ, Н.Ф. Катанов, А. Е. Арбузов, А. Ф. Самойлов, Н.А. Васильев, Е. К. Завойский һ. б. кебек күп кенә атаклы галимнәр китапханәнең укучылары булдылар.
Булачак язучылар Л. Н. Толстой, П. И. Мельников-Печерский, композитор М. А. Балакирев, актер В. Н. Андреев-Качалов, шагыйрь В. В. Хлебников Казан университетында укыган һәм аның китапханәсеннән файдаланган. Бөтен дөньяга Ленин буларак танылган, В. И. Ульянов, тормышының казан чорында китапханә укучысы булды. Бөек Ватан сугышы елларында китапханә СССР ФАнең эвакуацияләнгән оешмалары хезмәткәрләренә, аерым алганда, А. Ф. Иоффе, П. Л. Капица, В. Г. Хлопин, Е. В. Тарле, Е. А. Косминский һ. б.ларга хезмәт күрсәтте.
1953 елда китапханәгә Н.И. Лобачевский исеме бирелде.
1968 нче елда китапханә Өске Идел буе регионы өчен зона методик үзәге буларак расланды.
Безнең якынча 6-миллионлы фонды булган китапханәбез Россиянең эре китапханәләр исемлегенә керә. Барлык басмалар хакындагы мәгълүмат традицион каталогларда чагылыш таба һәм 1 миллионнан артыгы электрон каталогта теркәлгән. Шуның нигезендә китапханәнең яңа бинасындагы китап саклау урынында булган басмаларга читтән торып, заказ эшләргә була. Электрон китереп бирү хезмәте китапханә фондында булмаган журналлардагы мәкаләләргә заказ бирергә мөмкинлек тудыра. Сайт аша Казанның 15 әйдәп бара торган китапханәсенең җыелма электрон каталогы белән эшләргә, шулай ук виртуаль белешмә хезмәтеннән файдаланырга, виртуаль күргәзмәләр һәм күзәтүләрне карарга була.