Тверская публичная библиотека при открытии, которое состоялось 9(21) мая 1860 года, располагала фондом 3198 экз. книг и журналов, из них 1158 на французском языке.
В новую библиотеку были переданы книги из канцелярии губернатора, из личного собрания старшего секретаря губернского правления Н.И.Рубцова.
Большую поддержку оказал библиотеке М.Е.Салтыков (Щедрин), летом 1860 года назначенный тверским вице-губернатором. По приезде в Тверь он стал членом её попечительского совета и пожертвовал в её фонд более 1000 экземпляров изданий. На протяжении всей истории библиотека успешно развивалась, в предвоенные годы фонды многократно выросли.
На 1 июня 1941 года её книжные богатства насчитывали 206 450 экземпляров печатных изданий, которые полностью погибли во время двухмесячной оккупации Калинина.
С марта 1942 года библиотека возобновила работу, начав с восстановления книжного фонда.
В настоящее время фонд библиотеки составляет 2 916 315 экз., в том числе 2 899 973 экз. печатные документы, 3 418 экз. электронные издания, 12 924 экз. аудиовизуальные материалы.
Многообразный, как по видам издания, так и по содержанию, библиотечный фонд открывает широкие возможности для учебных и научных исследований пользователям библиотеки.
Современная система фондов включает фонд отдела основного хранения и специализированных отделов обслуживания читателей.