由于秦始皇的焚书而藏匿的书简，在汉武帝下征书令后，不少从地窖、墙壁和山中被发掘出来，因埋藏日久，简编断朽，错乱脱落；另外，同一种书籍，版本很多，“遂使《书》分为二，《诗》分为三，《论语》有齐、鲁之殊，《春秋》有数家之传，其余互有踳〔chuan喘〕驳，不可胜言”(《隋书·经籍志》)。因此，亟须对藏书进行整理、校勘和编目。
汉初，就开始了图书整理、编目工作。据《汉书·艺文志》记载：“汉兴，张良、韩信序次兵法，凡百八十二家，删取要用，定著三十五家。”
汉武帝时因对外用兵的需要，整理和编制了军事图书，《汉志》就有“军政杨仆捃摭〔junzhi郡职〕遗逸，纪奏《兵录》”的记载。这个目录虽然不完备，但它毕竟是我国第一部专科性目录，值得一提。
汉成帝河平三年(公元前26年)，成帝“诏光禄大夫刘向校经、传、诸子、诗赋，步兵校尉任宏校兵书，太史令尹咸校数术，侍医李柱国校方技。每一书已，向辄条其篇目，撮其指意，录而奏之”(《汉书·艺文志》)。刘向工作了19年就死去了，汉哀帝刘欣命刘向之子刘歆(约公元前50—公元23年)继续完成这个工作。经过长期的工作，完成了中国历史上第一个国家书目的开创之作——《别录》和《七略》。这两部官修目录不仅为中国的图书事业打下了基础，而且给历代中国目录学和藏书管理工作以深远的影响。
《别录》亦称《刘向别录》，确切地说它是校订定本的一个记录。当时的书籍十分混乱，每一种书都有若干不同的写本，不少篇目都不相同。刘向的工作就是首先用多种写本核定篇目，然后选较好的本子为正本，参阅其他本子进行校正，再写出每篇的提要(叙录)，说明整理或编辑过程以及内容大意。最后一道程序是誊抄定稿。例如《管子》一书，刘向用了国家藏书389篇，民间藏书175篇，剔除重复，校订为86篇。又如《荀子》一书，在刘向之前并没有成书，只有荀子及其后学所写的许多论文，经刘向校定之后冠以《荀卿新书》，就成了现在的《荀子》。《别录》一共校定图书13000多卷，开拓了古代藏书史的新篇章。
汉哀帝建平二年(公元前5年)，刘歆据刘向等人所编叙录，编出图书分类总目录，名叫《七略》，成为中国第一部系统的综合性国家藏书目录。《七略》分为辑略(六大类目录之总序)、六艺略(经书类)、诸子略(各学派的著作)、诗赋略(文学类)、兵书略(军事著作)、术数略(占卜类)、方技略(医药类)。在总编过程中，每一类别都写序言和书名目录。在六大类下分为38小类，603个细类。在图书分类中，《七略》分类是世界上最早的、较为系统和科学的分类，比德国在1545年提出的万象分类法早1500年。
《别录》与《七略》两部书都是书目，《别录》是将所整理的藏书每部都写一个提要，说明这部书的整理过程，其中包括作者生平、主要思想、该书内容概要，以及对该书的评价。《七略》只列书名和作者姓名，没有叙录，可以说《七略》是《别录》的节本。《别录》与《七略》在唐末五代时期失传，但是《七略》的基本部分在班固著的《汉书·艺文志》里被保存下来，只是辑略部分在《艺文志》中被删去。
东汉时期，负责图书管理工作的兰台令史班固在其撰写的《汉书·艺文志》中，专门记载了西汉图书的总目录，为后人提供了该时期的图书名称。从藏书史角度而言，《汉书·艺文志》是目录学新形式——史志目录的起点。所谓史志目录系指在历史书中加上目录部分。从此《艺文志》或《经籍志》载入正史，更便于研究各时代的藏书历史。《汉书·艺文志》继承了刘向、刘歆的《别录》、《七略》传统，又提出自己的不同见解，如《汉书·艺文志》对《七略》图书分类与归属，则有“出入”、“入”和“省”三种处理办法。“出入”系指从别的类中剔去而收入此类；“入”则是指《七略》中未收录的要加入，“省”指在重复的应删掉。《汉书·艺文志》不仅仅是中国史志目录的创始，而且承上启下，成为我国现存的最早的综合性国家藏书目录。