中南大学图书馆由原中南工业大学图书馆、原湖南医科大学图书馆和原长沙铁道学院图书馆合并组成，是学校的文献信息中心。图书馆覆盖5个校区，在用馆舍面积共计约7.5万平方米，设有11个业务部门，拥有24个大型书库、31个阅览室，阅览座位5000多个。截至2017年底，全馆共有在职职工147人，其中正高职称6人，副高职称29人，中级职称72人，具有大专以上学历人员占总人数的90%以上。中南大学图书馆为教育部首批综合类科技查新单位、中国数字图书馆分馆。截至2017年底，馆藏纸质文献总量454万余册（包括图书、过刊和资料等），电子文献总量1036万余册（包括电子图书、电子期刊折合数、学位论文等），文献信息资源种类多样，内容丰富。馆藏文献重点涵盖冶金、材料、地质、采矿、土木建筑、交通运输、医学等多个学科，建立了连续性的、反映学校专业特色的藏书体系，为学校教学、科研、医疗提供全面、多样化的文献信息服务支持。