Junto a la Universidad Carolina de Praga que mantenía varias bibliotecas temáticas o parciales, en el siglo XIII surgió la escuela Studium generale en el casco antiguo de la ciudad de Praga, en el monasterio dominicano. Esta escuela, en conjunto con su biblioteca, se fusionó en el siglo XIV con la Universidad. En el año 1556 un grupo de religiosos jesuitas construyó sobre los restos del monasterio un internado, al que llamaron Clementinum. En 1622 la administración de la Universidad Carolina pasó a manos de los jesuitas y todas las bibliotecas parciales se unificaron y alojaron en el Clementinum.

Tras la supresión de la Compañía de Jesús en 1773, la universidad pasó a ser una institución estatal y su biblioteca fue declarada por María Teresa I de Austria como „Biblioteca pública universitaria imperial real" ("öffentlichen k. k. Universitätsbibliothek“) lo que en 1887 también se reflejó en el nombre en checo (c.k. Veřejná a univerzitní knihovna). Incluso después de la división en 1882 en una universidad checa y una alemana, la biblioteca se mantuvo como una institución conjunta al servicio de ambas universidades.

Después de 1918 el control estatal de la biblioteca pasó a manos de la nueva Checoslovaquia. En 1924 se fundó la Slovanská knihovna (Biblioteca eslava), que en 1929 también se alojó en el Clementinum y continúa siendo un área autónoma de la Biblioteca Nacional.

En 1935 hubo un cambio de nombre y la biblioteca pasó a llamarse Národní a univerzitní knihovna (Biblioteca Nacional y Universitaria), simultáneamente se promilgó la ley que la designa biblioteca depositaria de ejemplares de toda publicación que obligatoriamente deben enviarse para su conservación. En 1939, tras la ocupación alemana de Checoslovaquia, se cerraron las universidades checas y la biblioteca se mantuvo en funcionamiento hasta 1941 bajo la denominación Zemská a univerzitní knihovna. En 1958 otras bibliotecas de Praga se unificaron en la gran biblioteca Státní knihovna ČSR (Biblioteca Estatal de Checoslovaquia). Finalmente, en 1990 recibió su nombre actual Národní knihovna (Biblioteca Nacional).[1]​

El acervo de la biblioteca está en los registros del catálogo electrónico y puede ser consultado.[2]​

En septiembre de 2005 la biblioteca fue la primera en recibir el Premio Memoria del Mundo de la Unesco/Jikji, creado en 2004. Se le otorgó como una manera de «recompensar su contribución a la conservación y accesibilidad del patrimonio documental».[3]​