Наукова бібліотека Національного музею мистецтв імені Богдана та Варвари Ханенків була започаткована подружжям Ханенків у 1870-х роках. Це одне з небагатьох українських приватних книжкових зібрань 19 - поч.20 ст., що в цілісному вигляді дійшло до нашого часу.

   Богдан Іванович та Варвара Николівна - колекціонери, меценати, засновники художнього зібрання були високоінтелектуальними особистостями, людьми небайдужими до історії та культури. Добір літератури в книгозбірні Ханенків відображав їхні художні смаки, колекціонерські та професійні інтереси.  

   Книжкове зібрання Богдана Івановича та Варвари Николівни Ханенків було визнане кращими серед приватних збірок того часу. Своє художнє приватне зібрання і багатотомну бібліотеку разом з маєтком Ханенки заповідали місту Києву. Вже у 1919 р. музейна бібліотека відкрила свої двері для всіх бажаючих. На той час вона була єдиною доступною в Києві для студентів та молодих художників.

   Завдяки широким інтересам Богдана Івановича та Варвари Николівни Ханенків збереглися до наших днів добірки періодичних видань та журналів: «Известия Императорской археологической комиссии», «Труды ХІ археологического сьезда в Киеве», «Вестник изящных искусств, издаваемых при Императорской Академии Художеств», «Художественные сокровища России», «Мир искусства», «В мире искусства», «Искусство и художественная промышленность», «Аполлон», «Золотое руно», «Киевская старина», «Старые годы», «The studio» та ін. Ці видання початку ХХ ст. засвідчують участь творів з колекції Ханенків на виставках у Києві, Петрограді та Москві, переважно благодійних. 

   Особливу цінність складають екземпляри з приватної бібліотеки подружжя з екслібрисами, печатками та власноручними помітками власників, дарчими написами відомих колекціонерів та діячів культури.

   Не менш важливими є видання великої наукової та художньої цінності, видані обмеженим накладом. Серед них «L'oeuvre complet de Rembrandt», підготовлене Вільгельмом Боде у 8 книгах. Тираж цього видання лише 215 примірників, музейний примірник під № 89. У музейній бібліотеці зберігається також примірник виданий невеликим тиражем 5 томів «Русские портреты ХVIII и XIX столетий». 

   За роки існування Музею як державного закладу (з 1919 р.) його бібліотеку поповнювали нові надходження, а також дарунки відомих колекціонерів та діячів культури, зокрема, В. Щавінського,  Л. Добровольського, Т. Жаспар, М. Лобанова-Ростовського та багатьох інших.  

    Нині бібліотечний фонд складає близько 25 тисяч книг та журналів, більшість - іноземними мовами.