Aan het begin van de twintigste eeuw is het moderne bibliotheekwezen ontstaan. Voor de organisatie en professionalisering daarvan is van groot belang geweest dat in 1912 de Nederlandse Vereniging van Bibliothecarissen (NVB) opgericht werd, die het vaktijdschrift Bibliotheekleven uitgaf. De diversificatie binnen het bibliotheekwezen kreeg duidelijk gestalte in de groei van het aantal wetenschappelijke bibliotheken, bedrijfsbibliotheken, instellingen en organisaties en hun collecties, en de oprichting van de openbare bibliotheek nieuwe stijl. Dit was een voor iedereen bedoelde openbare bibliotheek, gesubsidieerd - zij het aanvankelijk zeer bescheiden - naast de bestaande, charitatieve volksbibliotheken.

Met de benoeming van dr. P.C. Molhuysen tot bibliothecaris van de Koninklijke Bibliotheek in 1922 ging deze bibliotheek zich duidelijk profileren als nationale bibliotheek, met name door de organisatie van de nationale centrale catalogus. Op initiatief van Molhuysen riep de overheid als advieslichaam de Rijkscommissie van Advies inzake het Bibliotheekwezen in het leven, die tot 1972 zou blijven bestaan.

De leeszaalbeweging zorgde voor een sterke toename van openbare bibliotheken tot in de crisisjaren. Hun aantal bedroeg toen ongeveer 80. Zij bereikten overigens niet meer dan circa 5% van de bevolking en ondervonden door hun betrekkelijk strenge collectievorming nog veel concurrentie van de volksbibliotheken en winkelbibliotheken die vooral de lichtere lectuur aanboden.

In de bezettingsjaren 1940-1945 voerden de Duitsers de joodse bibliotheken - met de Bibliotheca Rosenthaliana als belangrijkste - naar Duitsland, maar ook veel andere belangrijke collecties zoals die van het Internationaal Instituut voor Sociale Geschiedenis werden geroofd. Het gros van de geroofde boeken is weer teruggekomen. De Koninklijke Bibliotheek - in de oorlogsjaren Nationale Bibliotheek geheten - en de wetenschappelijke bibliotheken hebben weinig last gehad van Duitse bemoeienis. Het door de CV (Centrale Vereniging voor Openbare Bibliotheken en Leeszalen) zo goed georganiseerde openbare bibliotheekwezen wél; talrijke boeken - bijvoorbeeld alle van joodse auteurs - werden verboden en achter slot en grendel gezet.

Eind jaren zestig begon de automatisering haar effecten te krijgen op het bibliotheekwezen. Een belangrijke rol hebben daarbij de Koninklijke Bibliotheek met bibliothecaris dr. C. Reedijk en de organisatie PICA gespeeld. Bij Koninklijk Besluit van 7 september 1982 werd de Koninklijke Bibliotheek formeel aangewezen als nationale bibliotheek. Zij vervulde feitelijk al die functie, onder meer door het onderhouden van de nationale catalogi, de nationale bibliografie en het vrijwillig depot.

Het in de jaren zestig en zeventig ontzuilde openbare bibliotheekwezen maakte in die jaren tegelijkertijd een indrukwekkende groei door: het aantal vestigingen nam sterk toe, circa 25% van de bevolking stond in 2000 ingeschreven als lid. Naast de openbare bibliotheken bestonden de provinciale bibliotheekcentrales die het platteland bedienden, onder meer door bibliobussen en de dienstverlening aan bibliotheken in gemeenten met minder dan 30.000 inwoners. Deze ontwikkeling betekende tevens het einde van de volksbibliotheken en de winkelbibliotheken.

Verzakelijking en automatisering veranderden het karakter van de wetenschappelijke en speciale bibliotheken ingrijpend. Zij ontwikkelden zich tot virtuele bibliotheken waarbij het daadwerkelijke fysieke bezit van minder betekenis werd, maar groter waarde gehecht werd aan aansluitingen via netwerken.

De vakbladen kregen namen als Informatie professional: magazijn voor informatiewerkers (sinds 1997, daarvoor Open) voor de wetenschappelijke en speciale bibliotheek en Bibliotheek (voorheen Bibliotheek en samenleving) voor de openbare bibliotheek. De Nederlandse Vereniging van Bibliothecarissen, Documentalisten en Literatuuronderzoekers (NVB) wijzigde in 1999 haar naam in Nederlandse Vereniging voor Beroepsbeoefenaren in de bibliotheek-, informatie- en kennissector.