Наукова бібліотека Одеського національного університету імені І.І. Мечникова була заснована у 1817 році як бібліотека Рішельєвського ліцею. Одними з перших книг бібліотеки були книги грецькою, латинською та французькою мовами, що придбали у Франції на кошти у розмірі 15 тис. франків, які пожертвував новому навчальному закладу в Одесі генерал-губернатор Новоросійського краю герцог Арман Емануель де Рішельє.
Після перетворення Рішельєвського ліцею в Імператорський Новоросійський університет, у 1865 році, бібліотека ліцею увійшла до складу університету як фундаментальна. За період свого 200-річного існування Наукова бібліотека ОНУ пройшла ряд перетворень. У період з 1920 по 1923 рік вона була “Головною бібліотекою вищої школи”, що очолювала мережу місцевих вузівських бібліотек. З 1923 по 1930 рік – “Центральна наукова бібліотека м. Одеси”, що обслуговувала всіх науковців міста. З 1930 по 1933 рік бібліотека була адміністративно об’єднана з Одеською публічною бібліотекою під загальною назвою “Одеська державна наукова бібліотека”. І нарешті, з відновленням університетів на Україні, в 1933 році бібліотека відродилась як університетська й увійшла в структуру Одеського державного університету як одна з його складових частин. З 1976 року НБ – методичний центр вузівських бібліотек м. Одеси, а 1987 р. одержує статус Зональної наукової бібліотеки і здійснює допомогу та методичне керівництво 36 бібліотеками ВНЗ Півдня України. Сьогодні фонд бібліотеки нараховує близько 4 млн. примірників. Це – унікальні зібрання джерел інформації, що включають: книги, брошури, періодичні видання, видання на електронних носіях тощо. Виняткове науково-культурне значення мають 17 іменних колекцій, які заповіли університету видатні вчені, державні діячі, ректори, професори. Особливу цінність має відділ періодики. Завдяки науковості та універсальності своїх фондів НБ ОНУ імені І. І. Мечникова на сьогодні є одним із найважливіших соціальних інститутів у регіоні. Щорічно близько 55 тис. читачів користуються послугами 14 спеціалізованих читальних залів та 13 абонементів. НБ ОНУ – науково-дослідна установа університету (Постанова Ради Народних Комісарів № 198 від 14 лютого 1945 року), що займається науковою роботою з вивчення фонду бібліотеки, інформаційного розкриття колекцій рідкісних та цінних видань, реконструкцією “розпорошених” книжкових зібрань, краєзнавчими студіями, біографічними дослідженнями, пов’язаними з історією університету та їх бібліографічним забезпеченням, бере участь у створенні національної бібліографії України та Державного реєстру книжкових пам’яток України. Один із пріоритетних напрямків діяльності Наукової бібліотеки Одеського національного університету імені І. І. Мечникова – перехід на нові технології формування та використання інформаційних ресурсів. Сьогодні бібліотека оснащена 138 комп’ютерами та 3 серверами. У бібліотеці комп’ютеризовані внутрішні процеси та використовується комп’ютерна бібліотечна програма “Absotheque Unicode”. Працює Інформаційний зал-інтернет та електронних документів, впроваджена система автоматизованого обслуговування, надається можливість електронного замовлення.