Die historische Entwicklung von einer barocken Fürstenbibliothek zu einer der bedeutendsten bibliothekarischen Einrichtungen ihrer Art im deutschen und europäischen Raum lässt sich zunächst in zwei große Epochen gliedern:
Von ihrer Gründung im Jahre 1661 bis zum Jahre 1810 war die zunächst Churfürstliche Bibliothek zu Cölln an der Spree, ab 1781 Königliche Bibliothek eine Hofbibliothek absolut regierender Fürsten. Der Herrscher sah diese Institution als die ihm gehörende - der Öffentlichkeit zugängliche - Privatbibliothek an, er entschied persönlich über alle wesentlichen Fragen. Die Bestandsentwicklung hing in dieser ersten Phase daher immer vom Interesse und Wohlwollen des jeweiligen Fürsten ab, daher war sie von Diskontinuitäten gekennzeichnet.
Nachdem die Bibliothek seit 1810 vom Herrscher unabhängiger Bestandteil der Preußischen Staatsverwaltung - in engem Zusammenhang mit der neugegründeten Berliner Universität - geworden war, prägte ein zunehmendes Wachstum die zweite Hauptepoche. Es vollzog sich ab 1810 bis etwa 1884 der Aufstieg zur führenden Bibliothek Preußens. In der Zeit von 1885/86 bis in die dreißiger Jahre des 20. Jahrhunderts, ab 1918 als Preußische Staatsbibliothek, gelang es, die Bibliothek zu einer der bedeutendsten wissenschaftlichen Gebrauchsbibliotheken der Welt zu entwickeln. Der Nationalsozialismus und der Zweite Weltkrieg richteten große Zerstörungen an dieser Institution an, aufgrund der Teilung der Bibliothek zwischen Ost und West war ihre Entwicklung fast ein halbes Jahrhundert lang gehemmt. Die Beseitigung der Schäden und das Anknüpfen an moderne Dienstleistungen beschäftigen die Staatsbibliothek bis heute.