この項目では、国家が設置・運営する図書館の概要について説明しています。かつて日本の東京に存在した「国立図書館」については「帝国図書館」をご覧ください。
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イギリスの国立図書館である大英図書館

国立図書館（こくりつとしょかん）は、国家やそれに準ずる機関により設置、運営される図書館である。対応する英語のナショナル・ライブラリー（National Library）とほぼ同義である。
定義

一般的な用法による「国立図書館」は、設置・運営主体の観点から、国が設置・運営主体となる図書館を指すことが多い。この意味では、国が直接運営する場合のほか、国が出資する法人、基金等の機関が運営する図書館を指す場合もある。議会図書館、国立公文書館、官公庁や国立大学などの付属図書館といった、国の機関に付属する図書館や、国の施設に付置する図書館なども、国立図書館の範疇に含むことになる。

これに対して、ユネスコが統計に用いる「国立図書館」という分類は、より厳密に定義される。すなわち、国立図書館（National libraries）とは、ユネスコ総会で採択された「図書館統計の国際的な標準化に関する勧告[1]」の定義によれば、以下の要件を備える図書館を指す。

3. 2（a）の定義に該当する図書館を次の通りに分類し及び細分類する。

（a）国立図書館 呼称のいかんを問わず、法律又は他の規則により、当該国において発行されたすべての重要な出版物を取得し及び保存し並びに「納本」図書館としての機能を果たす責任を有する図書館。また、この種の図書館は、通常、次のいずれかの機能を有する。

全国出版物目録を作成し、外国の文献（自国に関する図書を含む。）の大量の代表的コレクションを収蔵し及びこれを常時整備し、全国文献情報センターとしての業務を行ない、総合目録を編集し、並びに、過去に遡及して全国出版物目録を刊行する機能を有する。

「国立」と呼称されている図書館であっても、その機能がこの（a）の定義に相当しないものは、「国立図書館」に分類してはならない。

このように、国立図書館は、納本制度によって出版物を網羅的に受け入れ、一国の中で出版された資料の網羅的に収集・保存する機能をもつ図書館であると定義される。さらに国立図書館は、網羅的に収集した資料を利用して、その国で流通する全ての出版物の書誌情報を収めた全国書誌を作成・出版すること、国内の図書館全てをネットワークして全国の書誌・目録情報を編成・提供することなどを主要な機能とする。国立図書館は、資料収集と全国書誌作成の対象とする範囲を一国に限らず、世界各地で出版された自民族による著作、自国言語の著作まで含める場合もあり、この意味での機能は語義通り「国民（nation）の図書館」である。

ユネスコが定義する国立図書館については、その名称や設置形態、行政上の所管などは、国ごとによって様々である。アメリカ合衆国や日本のように議会（米国の議会、日本の国会）の付属図書館が「国立図書館」とされる場合や、イスラエルのように国立ヘブライ大学[注釈 1]の図書館が「国立図書館」とされる場合もある。
国立図書館の機能

国立図書館の基本的な役割・機能は、ユネスコの定義にあるように、国内で出版・流通した全ての図書館資料となりうる出版物を収集、保存して一国の網羅的な図書館コレクションを構築し、自国の文化遺産としてこれを保存するとともに、利用者の要求に応じて資料の提供を行うことである。この収集のために、国立図書館は法律やそれに準ずる規則などによって定められた納本制度が納本の対象とする納本図書館に指定されている。

ただ、各国の国立図書館は、その設置形態や所管が国ごとに異なるため、その実際の活動内容や主たる設置目的は、国ごとに大きく違いがある。明治時代初期の日本における東京書籍館（のち東京図書館）がそうであったように、図書館事業の未成熟な国では、国立図書館と銘打った図書館の業務が図書館の先進国における一般の公共図書館のそれとほとんど違わない場合もある。