Księgozbiór biblioteczny liczy ponad 20 tys. pozycji i posiada opracowania głównie z zakresu historii, historii sztuki, archeologii, architektury i urbanistyki. Wśród nich znajdują się książki z „Biblioteki Jarosławskiej” wydawanej przez Muzeum w latach 30. XX wieku. Biblioteka muzealna posiada kompletny zbiór opracowań dotyczących historii miasta i regionu. Na szczególną uwagę wśród starodruków zasługują księgi wydrukowane w Jarosławiu w drukarni Jana Szeligi na początku XVII wieku, a najstarszym naszych starodrukiem jest leksykon prawniczy wydany w Paryżu w 1534 roku. Biblioteka muzealna, – jako jedyna w mieście – posiada prawie kompletny zbiór prasy jarosławskiej wydawanej w okresie międzywojennym. Zbiory biblioteczne (opracowywane w systemie „SOWA”) udostępniane są wszystkim chętnym, ale wyłącznie na miejscu.