魏晋南北朝是中国历史上政局变动较大的时期。政权更迭频繁，社会秩序混乱，在一定程度上影响了经济与文化的发展。但是，由于当时中西交通的发展，各个民族频繁地接触，加之佛教的兴盛，又推动了文化的进步。与此相应，便于书写的楷体逐渐取代了隶书，纸张作为书写材料也普遍起来。所有这些，都使藏书有了较快的发展。
东汉末，董卓进军洛阳，废少帝刘辩，立刘协为献帝。初平元年(公元190年)董卓又逼献帝迁都长安，皇家藏书要跟着搬运。因时局混乱，辟雍、东观、兰台、石室、宣明、鸿都所藏之书，散失很多。许多用缣帛写的书卷被军人用做车帷和口袋。余下来运往长安的图书简帛不过只有70余车。仅有的这些图书，在途中又丢失与损坏过半。运抵长安后不久，又遇战乱，使残存的皇家藏书丧失殆尽。
魏王曹操雄才大略，十分重视图书的收藏，他在征战中就注意收集图书。建安三年(公元198年)曹军战败吕布，众官收集战利品，“唯袁涣取书数百卷”敬献曹操，深得曹操赞赏。建安五年(公元200年)官渡之战曹操打败袁绍，把袁绍的全部图书收归己有。曹操统一黄河中下游以后，御史大夫袁涣建议曹操收集天下图书。他“以为可大收篇籍，明先圣之教，以易民视听，使海内裴然向风，则远人不服可以文德来之”(《三国志·魏书·袁涣传》)。《后汉书·董祀妻传》记载曹操询问蔡文姬过去家藏图书的情况，并准备派10名文吏帮助记录与整理。蔡文姬说，其父蔡邕有书4000多卷，她能诵忆的400余篇；并自己动手“缮书送之，文无遗误”。可见曹操是十分重视图书的收集工作的。
咸熙二年(公元265年)，司马炎建立了晋王朝，史称西晋。西晋直接继承r魏的藏书，并注意收集天下图书。咸宁六年(公元280年)，晋灭吴时，王濬进建业(今南京)时，首先“收其图籍，封其府库”，运往洛阳。西晋除将原来魏、蜀、吴三国图书集中外，也获得各地不少献书，凉州刺史张定〔shi 时〕就送不少经史图籍至洛阳。据《隋书·经籍志》记载，西晋国家藏书分成四部：甲部为经部；乙部为诸子；丙部为史书；丁部为诗文集，共有29945卷。
西晋后期，社会动荡，诸王相互残杀，文化遭到摧残。图书的损失比东汉末年还甚。公元317年，司马睿〔rui 锐〕建立东晋，设都于建康。他虽然注意收集散失的图书，但效果不大。东晋初，藏书只有3014卷，仅为西晋藏书的1/9。
魏晋时国家藏书，私人可以借阅，这与两汉时期严格控制阅读的情形，有了很大的不同。《晋书·皇甫谧〔mi密〕传》记载，西晋皇甫谧“耽玩典籍，忘寝与食，时人谓之‘书淫’”。有人说他这样会损害身体，他说“朝闻道，夕死可矣！”他曾上表给晋武帝，要求借书。武帝送了一车书给他，他虽卧病，依然披阅不怠。
魏晋的图书管理机构，大体是继承了东汉的管理体制。曹操建秘书、中、外三阁为国家藏书处。设立了主管图书的官员秘书令(监)，下设秘书丞、秘书郎、校书郎等官职。担任过这些职务的有郑默、王象、薛夏、王肃等人。吴国孙权也努力搜集图书，建立了图书管理机构——东观。蜀国还任重臣郤〔xi细〕正为秘书郎，吴国任华覈〔he核〕为东观令。
晋袭魏制，国家藏书处有秘阁、兰台、崇文院，后又建石渠阁。晋惠帝司马衷恢复了秘书监，下设秘书丞、秘书郎、著作郎、佐著作郎等。当时图书分为经、子、史、集四部，晋武帝时为此设秘书郎四人各管一部。西晋的荀勖〔xu序〕、东晋的李充都担任过秘书监。
南朝(公元420—589年)包括宋、齐、梁、陈。与战乱不已的北方相比，南朝相对安定，也较重视文事。一方面，北方人口大量南迁，随之将图书南移；另一方面，南朝统治者也注意收集图书，使图籍增加较快。
宋武帝刘裕在任东晋大将军时就注意收集图书。元熙二年(公元420年)刘裕称帝，接管了东晋全部藏书。据王俭编制的目录，宋的藏书在元徽元年(公元473年)为15704卷。南齐时，在齐武帝萧赜〔ze责〕永明年间(公元483—493年)，图书增加到了18010卷。梁武帝萧衍即位不久，下诏向民间收书，使国家藏书迅速增加，仅宫内文德殿就藏图书23106卷之多。梁武帝之子元帝萧绎〔yi 义〕酷爱书籍，多次收、抄、买书，遂使秘府藏书达10万多卷，为梁朝藏书之冠。
梁朝图书曾遭两次焚毁。中大同二年(公元547年)，梁武帝慰问东魏降将侯景部队时失火，使建康城内“东宫图籍数百橱，焚之皆尽”。在此之后的第二年，侯景举兵攻占建康，逼死梁武帝。梁武帝的儿子湘东王梁绎平定了侯景之乱，在江陵(今湖北江陵)称帝，为梁元帝。元帝收罗文德殿及建康各处藏书，共有七万多卷，移至江陵。又从私人藏书者征购与缮抄所缺图书，使梁朝图籍得以恢复。承圣三年十一月末(公元555年1月)，北朝西魏军攻占江陵。梁元帝投降被杀。在投降前，他感到“读书万卷，犹有今日”，在悲郁中下令侍从高善宝把梁朝所聚古今图书14万卷付之一炬。这是中国藏书史上的又一次巨大损失！
南朝宋、齐、梁、陈四朝都设有秘阁典藏图书。梁朝由于图书较多，便采取分类收藏，佛教经籍收藏在华林园；经、史杂书放在秘阁；其他则藏在文德殿中。梁朝已注意到复本书的问题，他们将复本书藏在其他地方。
南朝图书管理机构基本上由秘书省主持管理，设秘书监，下设秘书丞、秘书郎、著作郎等官职。这个时期门阀制度极为盛行，士族子弟多慕高官清职，所以秘书省的这些官职多为他们所担任。如谢灵运(公元385—433年)、王俭(公元452—489年)、任昉(公元460—508年)曾经分别任宋、齐、梁各朝主管图书的官员。
在北方，至北魏统一之前，为十六国割据时期。由于连年战争，藏书事业根本提不到日程上。个别统治者虽想收集图书，但因时局混乱，收效甚微。魏太武帝拓跋焘于太延五年(公元439年)统一北方。在北魏之后，北方相继出现东魏、西魏、北齐、北周，连同北魏，共为五个朝代，是谓北朝。由于北魏注意吸收汉文化，道武帝、献文帝和孝文帝相继三次发起访书、征书活动。特别是魏孝文帝迁都洛阳，实行改革，推行汉化。于太和十九年(公元495年)下令“求天下遗书，秘书所无，有裨益时用者，加以优偿”(《魏书·孝文帝纪》)。为了准确地搞清北魏缺书情况，他派人编制了一部《魏阙书目录》，按籍索书，并到南朝的齐朝借书令人缮抄，使秘府图书逐渐充实。北魏末年，尔朱荣叛乱，国家藏书又大批散失。之后国家分裂为东魏与西魏，接着东、西两魏为北齐和北周所取代，北齐国家藏书不过万卷，北周仅有5000卷而已。
在魏晋南北朝的300多年里，国家分裂动荡，战乱不已，王朝更迭频繁。政局稍一稳定，国家便征集图书；一有战乱，图书就遭受损失。因此，这一时期国家藏书形成旋聚旋失的局面。
由于纸张的出现，书籍便于缮写与保存，所以私家藏书见于记载的比两汉为多。三国时期曹魏时哲学家王弼(公元226—249年)藏书多达万卷，并著有《老子注》、《周易注》等书，为魏晋玄学的开创人物。建安七子之一的王粲(公元177—217年)是一位著名藏书家，曾经得到蔡邕数千卷的赠书。蜀国最著名的藏书家是向朗，他“潜心典籍，孜孜不倦。年逾八十，犹手自校书，刊定谬误，积聚篇卷，于时最多。开门接宾，诱纳后进”《三国志·蜀书·向朗传》。西晋最为著名的藏书家是张华(公元232—300年)，《晋书·张华传》说他在搬家时“载书三十乘”。并说他“雅爱书籍，身死之日家无余财，唯有文史溢于几箧”。在张华的藏书中，有不少“天下奇秘、世所希有者”，以致秘书监选定国家藏书时不得不靠张华藏书的一些版本来校正。另外，《晋书·范平传》载，西晋的范蔚有书7000余卷，常有远近百余名读者前来他家看书，范蔚非常热情好客，还为他们准备饭食。南朝的国家藏书因政局动荡，损失很大，但私人藏书却受影响较少，以致出现了一些藏书达万卷的藏书家。如梁武帝萧衍的女婿张缵聚书数万卷，恐怕是当时最大的藏书家了。陆澄藏书也很多，《南史·张率传》记载“澄有书万余卷”，张率与其子陆少玄友善，常去陆家去阅读其书。《南史·陆澄传》说时人开玩笑称陆澄为“书橱”。他家多藏世之佚书，为人所罕见。另一著名藏书家为南齐的崔慰祖，在《南史·崔慰祖传》中记载他“好学，聚书至万卷，邻里年少好事者来假借，日数十，亲自取与，未尝为辞。”此外，王僧孺、张缅、沈约、任昉也都是当时有较多藏书的藏书家。
北朝的私人藏书比南朝少，范围也有限。颜之推、辛术、司马子端、李谧等都有较多的藏书。辛术不但雇人抄录自己没有的图书，而且还派人到淮南收集南朝的佳本，故使他的藏书突破万卷。
魏晋南北朝时期尽管社会动荡，连年战争，但不少典籍得以保存和流传，原因有二：第一，纸张产生，抄录书籍成风，遂使孤本书得有复本。史书记载了不少学者矢志抄书的感人事迹。南朝梁朝的袁峻早年丧失父母，家贫无书，但勤奋，好学，常向人借书手抄，每日抄15纸，纸数不足则不休止。《南史·沈麟士传》载，南齐人沈麟士，家贫，以织竹帘为生，常借书以背诵，织帘、诵书，口手不息。后隐居，讲经读书。其间，他的藏书被烧，他虽年逾八十，仍然抄书，矢志不渝，几年后，“卷满数十箧”。我国的许多古代典籍就是在众多的好学之士的尽力抄录之下才得以保存的。第二，不少藏书者十分珍视图书，注意珍藏，嗜书如命，遂使典籍保存完整。《南史·丘巨源传》记载，虞和家贫屋漏，恐怕雨水打湿了图书，便打开被子，将书盖上，结果“书获全而被大湿”。