Hämeenlinnan kaupunginkirjastoon kuuluvat pääkirjasto sekä Hauhon, Kalvolan (Iittala), Lammin, Nummen, Rengon ja Tuuloksen lähikirjastot. Lisäksi kirjastolla on kaksi kirjastoautoa. Ne käyvät päivisin kouluilla ja päiväkodeissa sekä iltaisin lähiöissä ja haja-asutusalueilla.[2] Lisätietoja löytyy Vanamo-verkkokirjastosta.
Kirjasto ylläpitää myös vapaasti muokattavaa tietopankkia Häme-Wikiä ja digitoitua Hämeenlinna-aineistoa sisältävää Lydiaa.
Kirjasto perustettiin 1. toukokuuta 1861, ja aluksi se toimi Rouvasseuran omistamassa sunnuntaikoulun talossa. lähde? Sen jälkeen kirjasto on sijainnut muun muassa vanhassa sotilaskirkossa 1920–1980-luvuilla. lähde? Nykyinen pääkirjasto valmistui Lukiokadulle vuonna 1983. lähde?
Nykyisen pääkirjastorakennuksen suunnitteli kaupunginarkkitehti Heikki Aitola. Kirjaston sijoituspaikasta tehtiin alun perin kolme vaihtoehtoista ehdotusta lähinnä suhteessa keskustan liikennejärjestelyihin. Kirjasto päätettiin lopulta sijoittaa Koilliskulman kaupunginosaan Vanajaveden rannan läheisyyteen nykyiselle paikalleen.[3][4]
Pääkirjasto peruskorjattiin 2018–2020. Peruskorjauksessa uusittiin talotekniikka ja kalusteet.