大连理工大学图书馆创建于1949年，当时称为大连工学院图书馆，设在市内一二九街，面积不足1000平方米。藏书约为1万册（主要是日伪时期南满州工业专科学校留下的日本图书，少量英文图书及十余种中、日文期刊）。

1963年在凌水河校区建成8370平方米的独立馆舍，经过多年努力，逐步发展状大，形成具有一定规模和影响的大学图书馆。1988年更名为大连理工大学图书馆。1997年兴建伯川图书馆，以适应自动化、网络化的发展需要和学校教学、科研发展要求。该馆馆舍面积25000平方米，由三部分组成。主体部分为伯川图书馆，面积20000平方米，阅览坐席2230个；老馆留用面积为3000平方米，主要用作贮存书库及提供文艺类图书借阅等服务；市内校区化工服务部面积为2000平方米，阅览坐席为300个，主要提供化学化工文献的流通、阅览、复印等服务。现任馆长由博士生导师杨海天教授担任。

2010年12月，大连理工大学新建图书馆“令希图书馆”投入使用。