西北工学院图书馆组建于1938年，西安航空学院图书馆的前身是1952年由交通大学、南京大学（原中央大学）、浙江大学三校航空类图书资料组成的华东航空学院图书馆，1956年从南京随校西迁。1970年哈尔滨军事工程学院航空工程系迁入西北工业大学，该系图书资料也并入图书馆。