西北工业大学图书馆由原西北工学院图书馆和原西安航空学院图书馆随校合并而成。 西北工学院图书馆组建于1938年，西安航空学院图书馆的前身是1952年由交通大学、南京大学（原中央大学）、浙江大学三校航空类图书资料组成的华东航空学院图书馆，1956年从南京随校西迁。1970年哈尔滨军事工程学院航空工程系迁入西北工业大学，该系图书资料也并入图书馆。 馆舍总面积约24000平方米，由友谊校区毗邻的东、西两馆和长安校区临时图书馆组成。西馆于1958年建成，1984年在原基础上增盖了六层书库；东馆是1993年底由香港知名爱国人士邵逸夫先生捐资500万港币、该校出资1750万人民币在原馆东侧建成，面积为10600平方米。长安校区临时图书馆由教学西楼临时图书馆和教学东楼临时图书馆组成，面积约5000平方米，藏书约25万余册，阅览室21间，阅览座位近500个，实行藏借阅一体化的管理模式。 图书馆根据学校教学科研需要，不断加强文献信息资源建设，广泛收集国内外各种类型、载体、文种文献，突出三航和国防特色，采取各种类型和载体文献相结合，馆藏实体与网上虚拟资源相结合的办法，构建我校文献信息保障体系，最大限度地满足全校师生的文献信息需求。截至2008年底，累计馆藏文献总量达281万余册。 电子资源不断丰富，拥有中外文电子图书40余万册，中外文电子期刊2万余种，中外文电子学位论文130余万篇、专利、报告等电子文献74万篇（件），引进了CSA Illumina (NTIS，Aerospace，Materials Science、Engineering Research)、Ei Village、AIAA Meeting Papers、AIAA Journal、Wiley-Blackwell、ISTP、IEL、SCI、PQDT-B、PQDD-FT、Springer-SLCC、Jane’s Air and System Library、SDOL、U.S.Military Standard、书生之家、中国期刊网、中国优秀硕士学位论文全文、中国博士学位论文全文、万方资源系统、维普资源系统、超星数字图书馆、独秀知识库和中国国家标准等国内外光盘与网络数据库43种，含子库190余个。 自建了馆藏文献书目数据库、本校硕博士论文全文数据库、教学参考书数据库、国防科技报告全文数据库、无人驾驶飞机专题文献数据库、CAD/CAM专题文献数据库和重点学科导航库、随书光盘数据库等8种数据库。 馆藏文献内容与该校学科专业紧密结合，基本形成了以航空、航天、航海和国防为特色，以计算机、电子电讯、自动控制、机械、材料等高新技术学科为重点，兼顾基础学科，工、理、管、文、经、法相结合的多学科藏书体系。