Biblioteket, der blev grundlagt på slottet af hertug Julius i 1572, udgjorde under den lærde bogsamler og fredsfyrste hertug August den største europæiske bogsamling, og blev betragtet som verdens 8. vidunder. Den nuværende biblioteksbygning blev opført mellem 1883 og 1887 i stil med et florentisk palazzo og erstattede den forfaldne berømte biblioteksrotunde fra 1700-tallet.
I dag er der bag de mægtige mure et moderne forskningsbibliotek af international klasse med en samling på ca. 1 mio. bind. I bibliotekets museumslokaler som f.eks. Augusteerhal, Skatkammer, Globesal, Kabinet og Malebogssal kan gæster fra hele verden beundre forgangne tiders bibliofile klenodier. Skattenes skat i Bibliotheca Augusta og besøgsmagnet er simpelthen Henrik Løves evangeliar, som blev købt på en auktion i London i 1983 for 32,5 mio. DM (ca. 130 mio. kr.) Det er en af de prægtigste og kunsthistorisk mest værdifulde håndskrifter fra Middelalderen, som nu har fundet sin endelige plads i Wolfenbüttel.
Biblioteket forventes at være lukket indtil efteråret 2021 på grund af byggearbejde.
