数学所图书馆馆舍面积约1千三百平方米。馆内主要收藏高水准的纯粹数学与应用数学方面的书刊。总馆藏量为80802册,其中西文图书为27465册，西文期刊为33866册，外文书刊占84.5%。凡是国际上著名的、重要的数学刊物该馆均有收藏。文献中以纯粹数学为核心，其中数论、代数、微分几何、中国科学院数学与系统科学研究院文书馆官网拓扑、函数论、泛函分析、微分方程等方面的文献均较齐全。全套大型数学检索工具书也是收藏重点之一，如《数学评论》（美）、《数学文摘》（德）等，并有全套数学黄皮书《数学讲座》及各种丛书、数学文集、科学院数学与系统科学研究院文书馆▲选集、会议录等。经多年各方面的不懈努力仅原版期刊订购费一项就从1991年的21.2万元，到1998年达到92万元。年经费超过120万元，为文献资源建设打下了一定的物质基础。
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中国科学院数学所图书馆随数学研究所（老数学所）成立于1952年7月，其馆藏中的一部分由院拨来原中央研究院数学所藏书，另一部分是国内外知名数学家的捐赠，其它藏书均为建馆后陆续向国内外定购的。建馆后发展较快，到1956年已初具规模，成为国内藏书较全的数学专业图书馆。虽然1978年老数学所分为现在的三个研究所，即数学所、应用数学所和系统科学所，但图书馆却完整地保留了下来，归属于现在的数学所，图书资源为三所共同使用。对于图书馆的发展和建设，科学院，三个研究所和数学所各级领导始终予以高度的重视，在图书经费和管理人员等方面都尽量给予保障。为了充分利用图书经费，为了推进全院数学文献资源建设的共建共享，经由院出版委及基础局领导，1994年9月成立了“三所数学图书协调小组”(不包括计算数学所)， 协调图书期刊经费的使用比例和书刊的订购范围，数学所图书馆作为中心馆得到了更多的经费支持。
