Kütüphane, ODTÜ Gaziantep Kampüsü Makine Mühendisliği Bölümüne bağlı bir şeflik olarak kurulmuştur. İlk olarak hazırlıkları tamamlanan kütüphane, 1 Ekim 1973'te eski Fidanlık Binasında hizmete açılmıştır. Kütüphane hizmetlerinde ODTÜ Ankara Kütüphanesi'nde kullanılan ana kütüphanecilik prensipleri, sınıflandırma sistemi (LC Library of Congress) ve kataloglama kuralları (AACR2) esas alınmıştır.
Başlangıçta kütüphaneye 587 adet kitap ODTÜ Ankara Kütüphanesinden temin edilmiş, 183 adet kitap ise yurt dışından sipariş edilmiştir. Ayrıca, ODTÜ Ankara Kütüphanesi tarafından 2 ansiklopedi serisi ve bazı bibliyografik kaynaklar içeren 43 kitap hediye edilmiştir. Daha sonra Türkiye içinden ve dışından yapılan siparişlerle kütüphane koleksiyonu zenginleştirilmiş ve 1 Mart 1974'te cilt sayısı 1400'e ulaşmıştır.
10 Mayıs 1974'te ODTÜ Gaziantep Kampüsünün Dekanlık haline getirilmesiyle kütüphane şefliği doğrudan Dekanlığa bağlanmıştır. Mütevelli Heyeti'nin 9 Temmuz 1976 tarihli kararıyla kütüphane müdürlüğü haline getirilmiştir. Kütüphane, 11 Kasım 1978'de Makine Mühendisliği Bölümü giriş katına taşınmıştır.
Haziran 1987'de ODTÜ'den ayrılarak Gaziantep Üniversitesi olarak kuruluşundan itibaren kütüphane faaliyetlerini Üniversite Merkez Kütüphanesi olarak sürdürmüştür. Kütüphane ve Dokümantasyon Daire Başkanlığı, 27 Mart 1995'te idari ofislerini, Haziran 1995'te ise okuyucu hizmetlerini yeni binasına taşıyarak 14 Temmuz 1995'ten itibaren yeni binasında hizmet vermeye başlamıştır.
2000 yılında BLISS Kütüphane Otomasyon Programı sayesinde katalogu bilgisayar ortamına aktarılmış ve internet üzerinden e-katalog hizmeti sunulmaya başlanmıştır. 2008 yılında ise BLISS kütüphane otomasyon programı, YORDAM Kütüphane Otomasyon Programı ile değiştirilmiştir.
Misyonu, üniversite eğitimi, bilimsel araştırma-geliştirme çalışmaları ve kullanıcıların sosyal ve kültürel ilgileri için gerekli olan her türlü bilgi kaynağını sağlamak olan kütüphanemiz, aynı zamanda dış kullanıcıların da akademik bilgi ihtiyaçlarını karşılamak için tüm bilimsel araştırmalara ve aktivitelere destek ve kolaylık sağlamayı amaç edinmektedir.
Kütüphane ve Dokümantasyon Daire Başkanlığı'na bağlı olarak toplamda 7 kütüphane bulunmaktadır. Bu kütüphanelerden 3'ü merkezi yerleşke içerisinde konumlanmışken, diğer 4'ü farklı fakülte ve meslek yüksekokullarının bulunduğu taşra yerleşkelerinde yer almaktadır.