宋元时期藏书大体可分为政府藏书、私家藏书和书院藏书三个系统。
北宋接受后周藏书13000余卷，后又陆续从其他地区收缴一些图书。除此之外，北宋初期还在民间征集图书。宋太祖赵匡胤、宋太宗赵炅、宋仁宗赵祯和徽宗赵佶都分别下诏求书，多次按唐朝目录公布国家缺书目录，并规定了优厚的奖励办法：献书多的量才给官，献书少的从优给价；不愿献出的，国家可以借抄。另外，规定各地必须送缴新出版的图书。由于有了这几项实际的措施，北宋的国家藏书增长很快。据《宋史·艺文志》记载，最盛时藏书达到6705部，总计73877卷。
公元1127年，金国攻陷东京(今开封)，俘虏了徽、钦二帝，北宋灭亡，同年，宋钦宗的弟弟赵构即位，第二年定都杭州，史称南宋。北宋灭亡使其160年积蓄的图书损失惨重。所谓“中秘所藏与士大夫家者悉为无有”(王明清《挥麈〔zhu主〕后录》)。
南宋建立后，当局大力搜集图书。首先搜集北宋以来的实录、会要、国史、宝训等以补全北宋以来的重要典籍。
南宋政府还注意真迹与善本的收藏，凡献的图书，先交秘书省甄别，确认为善本时方可收下。
经过南宋政府努力收集，国家藏书骤增到9819部，119972卷。
元世祖忽必烈于至元十三年(公元1276年)灭南宋，建立元朝，接收了金和南宋的国家藏书。元世祖至元十年(公元1273年)和元惠帝至正年间(公元1341—1368年)分别下诏在江南征集图书，但收效甚微。
北宋初年，国家藏书处有三馆：史馆(掌编修国史、历书及图籍之事)、昭文馆与集贤院(掌管四库图书修写、校雠之事)。宋太宗太平兴国三年(公元978年)，设立了崇文院，作为管理图书的总机构，并以三馆之书充实之。与此同时，还将三馆藏书万余卷，另设书库，称之为“秘阁”。史馆、昭文馆、集贤院与秘阁统称为“四馆”，是国家藏书中心。此外，政府还在国子监、学士院置有藏书；宫内图书则分藏于龙图阁、太清楼、玉宸殿等处。宋代图书馆工作人员的社会地位较高，在崇文院及四馆的人员称之为馆职，四馆的负责人称为直馆事(相当于现代图书馆的馆长)，校理、校勘等人员，也颇受朝廷的重视，且升迁比较快。藏书实行分库管理制度，管理书库的人称之为库子。南宋大体上沿袭北宋制度。南宋绍兴十三年(公元1143年)正式建秘书省，主管图书典籍，未设集贤院、昭文馆，重要的图书藏于秘阁，一般图书藏于秘书省书库。书库分经、史、子、集库各五间七橱。秘书省统理有关事务。
据钱大昕《补元史·艺文志序》所述，元代于元世祖至元九年(公元1279年)设置机构秘书监，掌历代图籍及阴阳五行禁书。及灭宋平金后，“曲章图籍，皆归秘府”。元初建立了兴文署，专管印刷出版工作，隶属于翰林国史院，后来撤销。另设有艺林库主管图书典藏工作，隶属于奎章阁学士院。
宋代因雕版、活字印刷的兴盛，图书印制较易，图书数量大增，使宋代成为我国私人藏书的极盛时期，出现了许多藏书家。曾任参知政事(副相)的宋绶(公元991—1040年)及其子宋敏求(公元1019—1079年)藏书多达三万卷。不少士大夫为便于去宋家借阅图书，往往在他家住的汴京春明坊一带租房住下，由于租房人多，致使这一带的房租比别的地方贵出一倍。曾任秘书监少监(秘书省副长官)的王钦臣，藏书43000卷。江陵人田伟的博古堂藏书37000余卷，宋徽宗下诏求书时，他就献了三馆所缺图书1000卷。宋英宗的兄弟荣王宗绰，藏书多达七万余卷。著名学者李昉(公元925—996年)、欧阳修(公元1007—1072年)、著名女词人李清照(公元1084—1151年)与其丈夫赵明诚(公元1081—1129年)亦是这一时期的著名藏书家。赵明诚、李清照二人省吃俭用，搜集图书，将许多亡书逸史与少见之书借来，自己抄写下来，妥加收藏。建炎元年(公元1127年)为避金人骚扰，李清照夫妇南下时只将精萃金石、古籍15车南迁。以后，李清照多次逃难，南迁的文物、古籍相继散失。著名藏书家有叶梦得(公元1077—1148年)，字少蕴，江苏吴县人，20岁中进士，历任尚书右丞等官，生平喜好藏书。宋代学者王明清在《挥麈录》中记载：“南渡后，唯叶少蕴少年贵盛，平生好收书，逾十万卷”，“建书楼以储之，极为华焕”。南宋绍兴初年，枢密院编修官汝阴(今安徽阜阳)人王铚〔zhi至〕与他的两个儿子王廉清、王明清共同收藏图书几万卷。王铚是宋初著名学者王昭的后裔，其父王萃，也是个藏书家。后来王明清利用其父留下的资料写成笔记《挥麈录》，记载了宋代政事与制度。著名学者晁公武、尤袤、郑樵、陈振孙藏书都很多，他们不仅收藏图书，而且根据自己的藏书分别编成《郡斋读书志》、《遂初堂书目》、《直斋书录解题》等书目，为我国藏书事业作出了重大贡献。
元代私人藏书大多为汉人，著名的藏书家有庄肃、元好问、张思明、汪惟正以及契丹族学者耶律楚材(公元1190—1244年)等人。庄肃，字恭叔，原为南宋秘书小吏，宋亡后乡居不仕，聚书八万卷。元惠宗于至正年间(公元1341—1368年)诏求遗书，曾派学士危素前往选书，这时庄肃已死，他的后人怕藏有禁书，于是将书焚毁，危素只得图书500卷。元好问(公元1190—1257年)是金代著名文学家，收藏大量图书。金宣宗贞祐元年(公元1213年)蒙古人南下，为了保存图书，把几千册善本藏入夹墙。后来为躲战乱，他将珍贵善本与常读之书1000多册，装了满满两车，由太原启程南渡黄河，到了福昌(今河南宜阳)三乡镇后，因潼关失守，再度南逃，不料途中住宿失火，两车书均被焚毁。史载，张思明藏书亦达37000余卷。元代中书令耶律楚材颇爱藏书，《元史·耶律楚材传》称其死后留有古今书画、金石和遗文数千卷。
据统计，宋代共有书院719所，北宋只有几十所，南宋有数百所。其中最著名有六大书院，即江西庐山的白鹿洞书院，湖南长沙的岳麓书院，河南商丘的睢阳书院(即应天府书院)，河南登封的嵩阳书院，湖南衡阳的石鼓书院以及江苏金坛的茅山书院。宋代各大书院多得朝廷或地方州府赐书与赠书，如太宗于太平兴国二年(公元977年)赐书白鹿洞书院，太宗于至道二年(公元996年)赐书嵩阳书院，真宗于大中祥符八年(公元1015年)赐书岳麓书院等。南宋孝宗淳熙六年(公元1179年)朱熹重修白鹿洞书院，除获赐国子监本《九经》注疏外，又向各处征书。宋真宗咸平二年(公元999年)潭州守李允为岳麓书院建一书楼，以安置书院藏书。书院一般藏书较多。如曾任南宋秘书监的魏了翁(字鹤山)在家乡四川蒲江设立的鹤山书院，藏书就达10万卷之多。
元代政府对办书院采取鼓励政策，宋灭元兴，许多汉人儒士不仕，多退而建书院讲学，有的致仕后亦兴办书院，致使书院大兴。《续通考》载元代书院只有41所，实际未记载的数倍于此。据统计元代新建书院211所，复兴的56所，改建的19所，共计296所。元代统治者提倡建书院的目的是把读书人引入读书做官的利禄之途，好受其控制。对于元代书院的藏书，因缺乏史料记载，无从多述。
随着藏书的迅速发展，藏书的指导原则被提上日程，采集图书则是藏书建设的首要问题。如何使自己采集的图书较全较优是各个藏书机构与藏书家十分注意的事情。南宋史学家、目录学家郑樵在《通志·校雠略》中，明确地提出采集图书的八种方法：即类以求(在同类书中选优)、旁类以求(从旁类中鉴别选择)、因地以求(依不同地域求书)、因家以求(从不同学派求书)、求之公(从国家出版物中选书)、求之私(从民间刻家与印刷作坊求书)、因人以求(从不同的学问家、藏书家求书)、因代以求(从不同的时代求书)。这些方法是郑樵在印刷事业兴盛、出版物品类繁多的具体情况下提出的，是适时、有效的办法，也是对宋代藏书建设实践的总结，是十分可贵的理论概括，推动了尔后中国的藏书建设。