隋朝的建立，结束了南北一个半世纪的长期对峙的历史。隋文帝杨坚于开皇三年(公元583年)废除了魏晋以来的九品中正制，结束了门阀士族垄断仕途的局面。隋炀帝大业年间，开始科举取士。这一制度促使知识分子阶层扩大，直接推动了藏书事业的发展。
据《隋书·经籍志》记载，隋初国家藏书仅有15000多卷，都是北齐与北周遗留下来的。开皇三年秘书监牛弘上奏，请求朝廷“分遣使人，搜访异本；每书一卷，赏绢一匹。”校写定本后，原书归还原主。开皇九年(公元589年)隋军灭了南方的陈朝，又接收了一批图书，经过检点、整理，将秘书省所藏补续残缺，抄成正副两本，分别藏于内宫与秘书省，共三万余卷。大业元年(公元605年)隋炀帝继位，他对图书事业极为重视，据《隋书·经籍志》记载，他首先令增加图书的复本量，一本书令写50个复本。其次，将大量图书贮存于东都洛阳的宫内观文殿东西厢。东厢藏甲、乙两部(经、史)，西厢存丙、丁两部(子、集)。在观文殿的后面还修了两个文物库，当时称之为台。东边叫妙楷台，收藏古迹；西边称室迹台，收藏古画。此外还在宫内收藏道经与佛经。上述管理办法，犹如现代图书馆的按类分库管理，很有实用价值。第三，对于收藏的图书按照图书的质量加以区分，办法是将图书分为三品，上品用红琉璃轴，中品用黑红琉璃轴，下品为黑漆轴。这种区别就如今天图书馆将图书分为善本书及普通本书。隋朝京城长安宫内嘉则殿也有大量藏书。隋炀帝对藏书进行过一次去重剔旧的工作，他命秘书监柳(上巧下吉)〔bian弁〕主持。柳(上巧下吉)在长安嘉则殿藏书中挑选出37000多卷，时称正御书(意思为经过整理的皇帝用书)。由于隋炀帝常住东都洛阳，所以在东都观文殿也放置了部分藏书。隋朝十分重视图书的收集，在短短几十年时间内聚书37万卷，超出以往任何朝代。
隋朝皇帝的图书阅览室的建筑与设备十分先进，隋炀帝时东都观文殿前的皇帝阅览室尤其考究。《文献通考·经籍考·总叙》记载：
于观文殿前为书室十四间，窗户、床褥、橱幔咸极珍丽。每三间开方户，垂锦幔，上有二飞仙，户外地中施机发。帝幸书室，有官人执香炉前行，践机则飞仙下，收幔而上，户扉及橱扉皆自启。帝出则复闭如故。从以上引文中可以看到，这个阅览室有机械操作，踏机则二个飞仙下而幔帐拉起向上，阅览室各房间的门与书橱的门都自动打开。人走了，则又紧闭如初。在1400多年前，能有这样的阅览室，堪称为世界之一绝。
隋末唐初，我国藏书遭受重大损失。大业十三年(公元617年)，隋炀帝游幸江都(今扬州)时带有大批皇帝所用的正御书，装书的船只中途沉没，图书大都损失。所余下的书籍也在隋炀帝被杀后散失了。唐朝初期，高祖武德五年(公元622年)将东都洛阳观文殿等处的图书，装船经黄河运往唐朝都城长安，船在底柱(今三门峡)沉没，打捞出来的图书不过十分之一二。隋朝的30多万卷图书这时已损失大半。
唐初沿袭前代制度，由秘书监掌管图书收藏，并设有秘书少监二人，协助秘书监、秘书丞主持日常工作。下设秘书郎四人掌甲、乙、丙、丁四部(四库)之图书；校书郎八人，“掌雠校典籍，刊正文字”。有大规模校书则可随时增员。另设典书八人，掌四库书典藏与出纳。还有楷书手、熟纸匠、装潢匠、笔匠等若干人。
唐初对秘书监的人选十分重视，所择之人大都是学识渊博、品德高尚的名士，如魏徵、虞世南、颜师古等。秘书省的官员中，秘书郎为从六品上，校书郎为正九品上，虽然地位很低，但由于有阅读国家藏书的条件，加之又有与皇帝接近的机会，仕途远大，其职位仍为士子所向往。事实上唐代许多名臣都是从这里选拔的，如张说、张九龄等就是例子。唐德宗贞元十四年(公元798年)白居易以进士的身份授秘书省校书郎。在任期间他写诗道：
幸逢太平代，天子好文儒。
小人难大用，典校在秘书。
俸钱万六千，月给亦有余。
遂使少年心，日日常晏如。
这首小诗反映了唐代校书郎的生活。
唐代的国家藏书主要放置在弘文馆、史馆与集贤书院等三馆。
弘文馆
唐初沿袭魏晋南北朝而设立的文馆，最初的目的是网罗文士以备咨询。唐高祖武德四年(公元621年)在门下省设修文馆，后改名弘文馆，招收皇族、散官一品、京官三品以上子弟30名为学士与直学士，他们的主要任务就是“掌详正图籍，教授生徒”。另设有校书郎及楷书手若干人，还设典书二人负责典藏与出纳图书工作。武则天垂拱年间(公元685—688年)又以宰相兼领馆务，称为“弘文馆主”。
史馆
唐太宗贞观三年(公元629年)，为了编撰梁、陈、北齐、周、隋的五代史志而设立。这里除备有大量修史需要参考的图书档案外，还藏有国史、“实录”、“起居注”等有关资料达3682卷。史馆由宰相监修史书。管理图书由典书四人负责。
集贤书院
唐玄宗开元十一年(公元723年)、十二年，先后在长安和洛阳各设丽正书院，开元十三年通改称集贤书院，宰相以“学士兼知院事”的名义为书院的名义主官，书院设修撰、校理、校书、正字等官，还有从事缮抄的书手与装潢的书直。
集贤书院的主要任务有：(一)刊、辑古今之经籍；(二)征求天下遗佚之图书；(三)访贤求才，网罗人才；(四)撰写书文；(五)校理经籍等。集贤书院是唐代最大的从事藏书事业的机构。
在建立集贤书院的过程中曾发生过一场争论：中书舍人徐坚(有书称陆坚)认为集贤院学士人多，且开销与膳食太厚，徒为奢靡，于国无益，没有必要设立。但中书令张说认为“圣上崇儒重道，亲自讲论，刊正图书，详延学者……所费者细，所益者大。徐子之言，何其隘哉”(《旧唐书·张说传》)。玄宗肯定了张说的意见，命其为学士知院事，主管集贤书院。
唐代接受隋朝藏书89000多卷，14400多部。唐太宗贞观年间，在相继任秘书监的魏徵、虞世南、颜师古等人的推动下，官府派人到各地征集图书。唐玄宗时还下诏向民间借抄国家无有之“奇书”。开元五年(公元717年)任命昭文馆学士、秘书监马怀素为“修图书使”，在洛阳主持整理、缮抄图书。第二年马怀素去世后，派元行冲代行秘书监之职。开元九年(公元721年)整理完毕，编有《群书四部录》200卷，著录图书2655部，48169卷。该书目分经、史、子、集四部，其中有总序、类序与各书题解，完整地记载了当时的藏书。
元行冲等整理的这批图书，抄有正副本，分别藏于长安与洛阳。两套都按经、史、子、集四部分入四个书库，故称“四库书”。开元六年(公元718年)八月十四日，玄宗偕“百官入乾元殿东廊观书，无不叹骇。”(《玉海》卷五十二引《集贤注记》)
在这次整理之后，不断有新书入藏，开元盛世是唐代国家藏书最盛之时，据《新唐书·艺文志》载，开元时著录的四部书共53915卷，若依长安、洛阳各存一份，总计为107830卷。其中唐代学者的著作28469卷。另据《旧唐书·经籍志》称，此外尚有佛经、道经9500卷。从唐初至天宝十四年(公元755年)安史之乱前，图书增加十分迅速，隋炀帝正御书只有37000卷，安史之乱前已经达到82384卷。
唐代的藏书，经安史之乱，“乾元旧籍，亡散殆尽”。平乱之后，藏书虽有所恢复，但终究与过去不能相提并论了。唐僖宗广明元年(公元880年)黄巢起义军进入两京，图书又损失甚巨。后经大力购集，藏书也仅增为二万余卷。到了唐昭宗时秘书省掌四部书共12库，又增至七万余卷。但这时藩镇割据，京城制置使孙惟晟〔cheng城〕命军队把藏书处作为军队的营房及娱乐场所，使图书多有残损。加之迁都洛阳又丧失了一半，最后唐代藏书就所剩不多了。
五代十国，是中国封建社会又一个割据和混战时期，中原地区相继出现五个朝代，南方先后建立10个国家。政治上动荡不定，藏书发展就受到限制。后梁从唐朝接收的图书不足万卷。后唐庄宗李存勖定都洛阳不到两个月，便下令奖励献书，甚至提出献书300卷的平民“特授试官”，并派员去三川(今四川成都一带)征集图书，但收集到的图书不多。后唐定州节度使王都好聚图书，在灭梁之初，他着力收购，聚书达三万卷。但后唐天成四年(公元929年)王都反叛被围，他纵火自焚，连同藏书化为灰烬。后晋开运三年(公元946年)辽军入侵汴京(今开封)，灭了后晋，“自中原辇载宝货、图书而北”，后晋藏书全失。南唐李昪〔bian便〕在公元937年代吴称帝。他在吴国曾主持过礼贤院，聚图书万卷，并广泛求书访书。称帝后，仍然注意图书的搜集，南唐藏书有所增加。公元975年宋军兵临金陵城下，后主李煜吩咐宫中掌管藏书与藏画的保仪(女官)黄氏：“此皆吾所宝惜，城若不守，尔可焚之，毋使散佚。”金陵陷落之日，南唐宫中书画遂被付之一炬！在后周与宋的交战中，图书损失也较大。所以到宋灭南唐时仅获图书两万卷。
隋朝私人藏书不普遍，藏书最多者当属文帝时的秘书丞许善心、炀帝时秘书监柳(上巧下吉)以及刘焯〔zhuo桌〕、刘炫等人。
唐代由于经济繁荣，政局稳定，特别是纸张的普遍使用和雕版印刷的出现，使唐代的私家藏书有了极大的发展，藏书超过万卷的藏书家就有10余名。这些藏书家多为官宦，当然其中不乏著名的学者，如唐初校雠学家颜师古，“多藏古图画、器物、书帖”。著名史学家、《贞观政要》的作者吴兢，家藏书13400余卷。目录学及史学家韦述藏书二万卷，文学家柳宗元家藏赐书就达3000卷之多。唐初高祖的第十一子韩王李元嘉，“聚书至万卷，又采碑文、古迹，多得异本”(《旧唐书·高祖二十二子传》)。唐代中期藏书最多的当属唐德宗时的宰相李泌，其藏书多达三万余卷，且多较精美。韩愈在《送诸葛觉往随州读书》一诗中赞曰：
邺侯家书多，插架三万轴。
一一皆牙签，新若手未触。
唐代后期，以苏弁藏书最多，共聚书达二万卷，俗有“至今言苏氏书，次于集贤、秘阁焉”的说法。当时的藏书家对自己的藏书都非常珍视，一则因为得书不易，特别在雕版印本未盛行时，每书皆需抄缮，耗资费力；二则读书好的可以求官——“学而优则仕”，这点在唐初任江南道巡察大使的李袭誉对其子孙的教诲中就说得十分清楚，他说：“吾近京城有赐田十顷，耕之可以充食；河内(今河南沁阳一带)有赐桑千树，蚕之可以充衣；江东所写之书，读之可求官。吾没之后，尔曹但能勤此三事，亦何羡于人。”(《旧唐书·李袭誉传》)。正因如此，所以当时十分注意图书保藏，不轻易借人。如唐玄宗开元时任监察御史的杜暹教育子孙爱惜图书，他在藏书上都题字曰：“清俸写来手自校，子孙读之知圣教，鬻〔yu预〕及借人为不孝。”(周煇〔hui辉〕《清波杂志》)从唐代开始，藏书者一般在自己所藏图书上打上印记，以示珍惜。唐太宗自书“贞观”命人刻成二小印“贞”、“观”二字，唐玄宗自书“开元”二字，刻成开元印，还有集贤院印、秘阁印、弘文馆印，均为图书专用印章。
特别值得一提的是唐代江州(为现江西德安县)陈氏办的藏书机构——东佳书院，这是我国最早的藏书书院，据说有图书4000卷。书院图书可以借阅。当时国家藏书不许借阅，私人对其藏书十分爱惜，东佳书院如此慷慨，实属难得。