iblioteka katedralna stanowi jeden z działów Archiwum Archidiecezjalnego. Jest jedną z najstarszych w Polsce, gdyż początkiem swym sięga progu XI wieku. Jej założenie, rozwój i dzieje wiążą się z erekcją (powstaniem) arcybiskupstwa gnieźnieńskiego, ukonstytuowaniem się kapituły i powołaniem do życia szkoły katedralnej w której kształcili się kandydaci do stanu duchownego, obejmujący z czasem wysokie stanowiska tak w archidiecezji (metropolii) jak i przy boku króla; książęta oraz synowie urzędników dworu królewskiego. A ponieważ żadna szkoła bez odpowiedniej biblioteki nie może funkcjonować, zatem należy przyjąć, że wyposażenie tej biblioteki, ze względu na tych, którzy w szkole katedralnej nauki pobierali, musiało być - jak na owe czasy - niepoślednie.
Księgi od początku przechowywane były w katedrze. Pomieszczenia dla nich łącznie z lektoriami, czyli czytelniami, znajdowano kolejno: w różnych kaplicach lub ich górnych kondygnacjach, nad zakrystiami czy chórem muzycznym, a także w izbach pod wieżą północną. W 1754 roku w obrębie katedry, nad kruchtą północną i przyległymi do niej izbami (schowkami), wybudowano dla potrzeb biblioteki specjalne pomieszczenia. Ponieważ jednak z biegiem czasu księgozbiór powiększył się wielokrotnie, wobec tego w latach sześćdziesiątych XX wieku na magazyny biblioteczne zaadaptowano kilka kondygnacji w przylegającej do biblioteki wieży oraz strych nad całą boczną nawą północną. Stworzyło to dogodniejsze dla biblioteki warunki, aby mogła jeszcze lepiej służyć nauce. W 1998 r. biblioteka katedralna wraz z całym zasobem Archiwum Archidiecezjalnego została przeniesiona do nowej siedziby tej instytucji przy ulicy Kolegiaty 2.
W średniowiecznej bibliotece księgi przechowywano najpierw w masywnych, dobrze zabezpieczonych skrzyniach (ze względu na ich kosztowność), potem w armariach, czyli w zamykanych na klucz szafach, a także na pulpitach, do których były przymocowane łańcuchami. Następnie (XV w.) pomieszczenia biblioteczne wyposażono w drewniane regały (repozytoria), na których umieszczano - w ramach działów - księgozbiór już skatalogowany i osygnowany. Obecnie księgi w magazynach są ułożone według formatu na regałach jezdnych. Księgi najcenniejsze, ze względu na ich bezpieczeństwo, przechowuje się w specjalnie wydzielonym miejscu zwanym skarbcem.
Pieczę nad biblioteką katedralną - przez wszystkie stulecia aż do roku 1960 - sprawowała Kapituła katedralna, a od roku 1960 powołane wówczas do życia Archiwum Archidiecezjalne w Gnieźnie, z którym bibliotekę katedralną połączono. Odtąd troska o nią należy do kierownictwa Archiwum Archidiecezjalnego. Przestrzeganie ścisłe statutu oraz regulaminu biblioteki gwarantuje znacznie lepsze jak w minionych wiekach warunki przechowywania, opracowywania i udostępniania przebogatego dziedzictwa kulturalnego.
Biblioteka w swoich dziejach, mimo stałej i odpowiedzialnej o nią troski, nie zawsze była wolna od wszelkich niebezpieczeństw. Pierwsze poważne straty poniosła już w pierwszej połowie XI wieku (rok 1038 lub 1039). Spowodowane były grabieżą podczas najazdu Brzetysława czeskiego. Przypuszcza się, że wówczas wywieziono "Rocznik kapituły gnieźnieńskiej", najstarszy "Żywot św. Wojciecha", oraz inne, cenne źródła rękopiśmienne. Następne ubytki w zasobach, wprawdzie nieduże w porównaniu z tymi, jakie biblioteka poniosła podczas ostatniej wojny, były spowodowane głównie przewozami ksiąg - w czasach zamieszek i wojen (np. r. 1331 - Krzyżacy) w celu ich zabezpieczenia - do zamków warownych w Chęcinach czy Uniejowie, a także częściowo pożarem katedry w 1613 roku. Najazd Szwedów w drugiej połowie XVII w. również zubożył bibliotekę o wiele dzieł. Zdarzały się też wypadki zagubienia czy darowania ksiąg.
Podczas ostatniej wojny cała gnieźnieńska biblioteka katedralna została przez Niemców wywieziona do Poznania, a następnie wszystkie cenniejsze rękopisy
przewieziono w głąb Niemiec. Natychmiast po wyzwoleniu podjęto prace poszukiwawcze, rewindykacyjne i konserwatorskie zrabowanych zabytków polskiej kultury. Dzięki olbrzymiemu nakładowi sił i poświeceniu księgozbiór katedralny wrócił na swoje miejsce, choć bardzo uszczuplony i zniszczony. Wywiezione w głąb Niemiec rękopisy wróciły do katedry z Moskwy w roku 1958.
Pierwotny księgozbiór biblioteczny pomnażał się w miarę jak wzrastał poczet duchowieństwa zgromadzonego przy Kapitule Metropolitalnej oraz zależnie od rozwoju szkoły katedralnej - jako gnieźnieńskiego ośrodka umysłowego. W czasach Mieszka III (1173-1202), Gniezno jako stolica Wielkopolski, a w pewnym okresie i "całej Polski", stanowiło centrum kulturalne. Katedra metropolitalna wraz z istniejąca przy niej szkołą i biblioteką była ważnym ośrodkiem naukowym. Księgozbiór katedralny, dzięki częstym kontaktom duchowieństwa z Europą Zachodnią, zaczęto zasilać napływającymi stamtąd dziełami z dziedziny prawa, historii naturalnej i geografii. Zainteresowanie prawem kanonicznym, które od początku wyróżniało gnieźnieńską szkołę katedralną, wzmogło się jeszcze u progu XIII wieku. W księgozbiorze obok dzieł teologicznych i szkolnych (gramatyki, wokabularze czyli słowniki, podręczniki retoryki, formularze listów itp.) znajdowały się już glosowane, czyli zaopatrzone w komentarz, kodeksy z dekretałami Gracjana i papieża Grzegorza IX. Wiek XIV przyniósł dalszy rozwój szkoły katedralnej, a z nią biblioteki, stanowiącej jej warsztat szkoleniowy.
Najstarsze, a zarazem najcenniejsze kodeksy pochodzą prawdopodobnie z fundacji królewskich czy książęcych, a także arcybiskupich. Zbiegiem wieków - a szczególnie od XV stulecia - zasoby biblioteczne narastały głównie z pojedynczych darów czy większych legatów arcybiskupich, członków Kapituły, profesorów szkoły katedralnej (później Seminarium Duchownego), penitencjarzy czy wikariuszy katedralnych, bądź osób - także świeckich - zaangażowanych w konsystorzu generalnym (sąd). Częściowo powiększano je drogą zakupu, finansowanego przez Kapitułę. Fakt, że ofiarodawcami byli najczęściej uczeni prawnicy, teologowie czy filozofowie - i pod tym kątem gromadzili swoje prywatne zbiory - sprawił, że zasadniczy zrąb tej biblioteki stanowią dzieła prawnicze i teologiczno-filozoficzne. Świadczą one o wysokiej kulturze umysłowej ofiarodawców.
W latach trzydziestych XIX wieku włączono do księgozbioru katedralnego fragmenty bibliotek klasztorów wielkopolskich, skasowanych przez zaborcę pruskiego w latach 1835-1842: franciszkanów i klarysek z Gniezna, benedyktynów z Lubinia i Mogilna, cystersów z Wągrowca i Paradyża oraz mniejsze zbiory lub pojedyncze księgi karmelitów z Bydgoszczy, bernardynów z Pakości i dominikanów z Poznania.
W okresie międzywojennym biblioteka nieznacznie się powiększyła o resztki zbiorów poklasztornych z Trzemeszna i Kcyni oraz sporadyczne, aczkolwiek cenne dary, o które niestrudzenie i wytrwale zabiegał ówczesny, wytrawny bibliotekarz, ks. kan. Leon Formanowicz. Wtedy też wcielono do biblioteki katedralnej inkunabuły z biblioteki Gnieźnieńskiego Seminarium Duchownego, o co również postarał się ks. L. Formanowicz.
Dalszy rozwój ilościowy biblioteki nastąpił po roku 1960, to jest po odzyskaniu ostatniej, najcenniejszej partii rozproszonego księgozbioru gnieźnieńskiego, którego koleje podczas okupacji hitlerowskiej były tak samo tragiczne, jak losy całego, tak boleśnie doświadczonego Narodu. Wtedy to (1960 r.) biblioteka katedralna powiększyła się o duży zbiór rękopisów, a w 1969 roku o jeszcze liczniejszy zbiór starych druków, przejętych z biblioteki Seminarium Duchownego w Gnieźnie. Ponadto stale jest zasilana przez ściągane z terenu archidiecezji relikty (resztki, pozostałości) dawnych bibliotek parafialnych, dekanalnych i poklasztornych.