Періодизацію історії установи у загальнонаціональному контексті було здійснено сучасними українськими дослідниками-бібліотекознавцями Олексієм Семеновичем Онищенком та Любов’ю Андріївною Дубровіною:
1918 – початок 1941 – історія Бібліотеки висвітлюється у контексті процесу державотворення, духовного відродження та формування національної свідомості 20-х років, а також в умовах ідеологічного тиску, політичних репресій, Голодомору, фізичного знищення української інтелігенції;
1941 – 1964 – простежено процес деструкції Бібліотеки в 1941 – 1943 рр., спричинений війною, відродження Бібліотеки в повоєнний час, її розвиток у 50-х та на початку 60-х рр. як найбільшої державної публічної культурно-просвітницької бібліотечної установи України;
1965 – 1991 – на ґрунтовному аналізі діяльності Центральної наукової бібліотеки Академії наук УРСР досліджуються процеси централізації та уніфікації бібліотек, формування та обігу їх фондів, активізації культурно-масової діяльності тощо з метою забезпечення розвитку вітчизняної науки.