คลังสิ่งพิมพ์มีมาตั้งแต่หอสมุดสำหรับพระนคร ตามที่พระยาอนุมานราชธนกล่าวไว้ในเรื่องสมเด็จกรมพระยาดำรงราชานุภาพและหอสมุดแห่งชาติ  ความว่า “หอสมุดสำหรับพระนครจัดแบ่งหอสมุดออกเป็น 2 หอ คือ หอพระสมุดวชิรญาณหอหนึ่งสำหรับเก็บหนังสือตัวเขียน และหอพระสมุดวชิราวุธหอหนึ่งสำหรับเป็นที่เก็บหนังสือตัวพิมพ์ทั้งที่เป็นภาษาไทยและภาษาต่างประเทศ ในอดีตโรงพิมพ์จะตีพิมพ์จากหนังสือเรื่องใดขึ้นก็ต้องส่งหอพระสมุดเรื่องละ 2 เล่ม เล่มหนึ่งเก็บไว้ที่หอพระสมุดสำหรับประชาชนอ่าน อีกเล่มหนึ่งเก็บไว้ในสถานที่ เรียกว่า ‘ห้องหนังสือพิสูจน์’ สำหรับเป็นหลักฐานอ้างอิงเมื่อเกิดคดีขึ้นในโรงศาล เมื่อศาลสั่ง

 

      ในปี พ.ศ. 2509 หอสมุดแห่งชาติได้ก่อสร้างอาคารขึ้น จึงได้ย้ายหนังสือทั้งหมด มาอยู่ในงานจัดหาหนังสือ ห้องหนังสือพิสูจน์ได้เปลี่ยนเป็นงานคลังสิ่งพิมพ์ ในปี พ.ศ. 2538 เปลี่ยนเป็นฝ่ายคลังสิ่งพิมพ์ และเมื่อจำนวนทรัพยากรสารสนเทศที่ผลิตในประเทศมีจำนวนเพิ่มขึ้นทุกปี ทำให้สถานที่จัดเจ็บคับแคบ ในปี พ.ศ. 2548 หอสมุดแห่งชาติจึงได้จัดทำโครงการก่อสร้างอาคารคลังสิ่งพิมพ์ขึ้น ในบริเวณสำนักช่างสิบหมู่ ตำบลศาลายา อำเภอพุทธมณฑล จังหวัดนครปฐม เป็นอาคาร ๕ ชั้น มีพื้นที่ใช้สอยประมาณ ๖,๐๐๐ ตารางเมตร

 

      คลังสิ่งพิมพ์มีหน้าที่ดำเนินการรวบรวม จัดเก็บและสงวนรักษาสิ่งพิมพ์ที่ผลิตขึ้นในประเทศเพื่อให้เป็นมรดกทางภูมิปัญญา ประวัติศาสตร์ วัฒนธรรม อารยธรรมของประเทศแก่ชนรุ่นหลัง โดยมีพระราชบัญญัติจดแจ้งการพิมพ์ พ.ศ. ๒๕๕๐ เป็นกลไกสำคัญในการได้มาซึ่งทรัพยากรสารสนเทศเหล่านั้น นอกจากนี้คลังสิ่งพิมพ์ ยังให้บริการการทำสำเนาเอกสารเพื่อเป็นพยานเอกสารอ้างอิงทางตุลาการ โดยหอสมุดแห่งชาติจะจัดทำสำเนาพร้อมรับรองสำเนาเอกสารที่มีผู้ร้องขอมา ซึ่งการรับรองสำเนาเอกสารต้องรับรองสำเนาถูกต้องจากคลังสิ่งพิมพ์ จากนั้นจึงดำเนินการจัดส่งให้ศาลตามหมายเรียกต่อไป