辛亥革命后，相继有大量古籍文献入藏京师图书馆。1913年，当时的教育部拨给《古今图书集成》共66箱；1917年，陕西送来碑林拓片445种，教育部转来地方志154部、拓片708种；1922年接收《新元史》60本；1929年大连图书馆赠《永乐大典》2册；1930年接收了梁启超捐赠的130箱图书碑帖和样式雷家圆明园、三海等工程模型图纸37箱等等。此外，京师图书馆还接收了故宫部分珍贵书画，以及一些私人的捐赠和名人的遗赠，各类图书、字画、拓片、各地县志等日聚增多，十几年中先后开辟了广化寺、国子监南学、中南海居仁堂、北海公园、中央公园（中山公园）图书阅览所，以及宣武门内头发胡同通俗图书馆、香炉营四条西口洋楼等多处分馆藏书。但是，分馆过多，分散收藏利少弊多，因此请求建设新图书馆的呼声渐渐高涨。

1928年5月，京师图书馆改名为国立北平图书馆。1929年8月，国立北平图书馆与北平北海图书馆合并，仍称为国立北平图书馆，馆址在中南海居仁堂，教育部聘蔡元培为馆长，袁同礼为副馆长。

文津楼

文津楼为当时国内最大图书馆

随着京师图书馆的收藏不断增多，暴露出的问题也着实不少。京师图书馆原址在广化寺，地方狭小，交通偏僻，分馆过多且偏小，馆藏分散，读者借阅图书不便。于是，中华教育文化基金董事会决定拨款100万银元，与当时的教育部商议选新址筹建图书馆，定名“北京图书馆”，但实际使用的是“国立北平图书馆”馆名。

图书馆筹建委员会在北海公园霄云楼办公，教育部决定把北海西南墙外御马圈空地和养蜂夹道迤东公府操场两块土地合并，用于修建新图书馆。御马圈属官地，可无偿拨用；公府操场旁驻有军队，平时士兵们要在操场训练，因此不愿意撤走。中华教育文化基金董事会致函张学良，并拨付两万元给陆军部，总算把公府操场那块地给拿了过来。

图书馆筹建委员会公布了“北京图书馆征选建筑图案条例”。提出新图书馆设计可以采用中国式或希腊式，必须适合现代图书馆的功能要求，且与周围宫殿的环境协调。在征集期限内，先后收到图书馆设计样式图17份。1927年8月，经审查委员会评定，莫律兰的中式建筑图案中标，按征募条例聘莫律兰为新馆建筑工程师。

1931年新图书馆大楼竣工，定名文津楼。文津楼建筑仿清宫殿楼阁，与北海琼岛隔水相映。主楼为二层，配楼一层，楼间由平顶连廊连接，各楼均有地下层。主楼一层左右各有一报告厅、展览厅，二层为阅览室，后部是书库，连接走廊两侧为办公用房。在当年，文津楼可是国内藏书最多，规模最大的现代图书馆。