Pierwsi pracownicy, którzy stawili się 19 stycznia 1945, uratowali część gmachu, gasząc ogień.
W czasie II wojny światowej Biblioteka utraciła 84% swoich zbiorów (456 tys. z 553 tys. jednostek). Zniszczeniu uległo również wiele placówek bibliotecznych.
W dniu 26 maja 1945 otwarto pierwszą czytelnię w gmachu przy ul. Koszykowej. Zbiory odtwarzano dzięki rewindykacji (odnaleziono ok. 49 000 woluminów), darom instytucji krajowych i zagranicznych oraz osób prywatnych, dzięki zakupom i wymianie. W 1946 bibliotece przyznano prawo do egzemplarza obowiązkowego. Odbudowano także sieć biblioteczną, opierając się przy tym na założeniach przedwojennych. W listopadzie 1944 otwarto na Pradze czytelnie i 2 wypożyczalnie. Pierwszą wypożyczalnię w lewobrzeżnej Warszawie otwarto 17 kwietnia 1945. W latach 1949–1954 wybudowano na potrzeby zbiorów przy Koszykowej 10-kondygnacyjny magazyn mogący pomieścić 1200 tys. woluminów. W latach 1968–1973 dobudowano nowy segment mieszczący czytelnie. Od 1975 Biblioteka Publiczna pełni funkcję głównej biblioteki wojewódzkiej.
Nowy gmach Biblioteki został otwarty 7 października 2015.
We wrześniu 2023 roku w Czytelni Głównej im. St.