1910-cu ildə L. N. Tolstoy adına Vernenski şəhər kitabxanasının əsası qoyuldu. 1920-ci ildə onun əsasında Semireçensk Vilayət Kütləvi Kitabxanası təşkil edildi və sonradan Alma-Ata Vilayət Kitabxanası, sonra isə Rayon Kitabxanası adlandırıldı. 1931-ci ildə kitabxana A. S. Puşkin adına Qazax SSR Dövlət Kitabxanası adlandırıldı. Tezliklə o, regionun ən böyük kitabxanasına, milli kitab deposuna, kitabxanaşünaslıq və qazax kitabının tarixi sahəsində elmi, metodiki və tədqiqat işlərinin əlaqələndirici mərkəzinə çevrildi. 1931-ci ildə cəmi 64 min çap nəşri təşkil edən kitab fondu 1982-ci ildə 4 milyondan çox artdı. 1940-cı ildən 1982-ci ilə qədər oxucuların sayı 9 mindən 55 min nəfərə yüksəldi. 1991-ci il dekabrın 9-da Qazaxıstan SSR Nazirlər Kabinetinin qərarı ilə A. S. Puşkin adına Qazax SSR Dövlət Kitabxanasının adı dəyişdirilərək Qazax SSR Milli Kitabxanası adlandırılmışdır. 1992-ci ildən Qazaxıstan Respublikasının Milli Kitabxanası Beynəlxalq Kitabxana Assosiasiyaları və İnstitutları Federasiyasının (İFLA), Milli Kitabxanalar Direktorları Konfransının (CDNL), 1993-cü ildən isə "Kitabxana" Qeyri-Kommersiya Tərəfdaşlığının üzvüdür. 2002-ci ildən YUNESKO-nun Dünya Yaddaşı Proqramı üzrə Qazaxıstan Milli Komitəsinə rəhbərlik edir. Hazırda Qazaxıstan Respublikasının Milli Kitabxanasının fondu 7 milyon kitab təşkil edir.