1739 yılında sultan ı.mahmut tarafından yaptırılmıştır. ı.mahmut, aynı yıl galata saray-ı humayun ve topkapı sarayı; hazine-i humayun' da bulunan 5000 dolayında el yazması eseri tuğrası ile mühürletip, kendi adıyla anılan bu kütüphaneye vakfetmiştir. bu kitaplar, 1969 yılında süleymaniye kütüphanesi'ne taşınmıştır.
ayasofya müzesi kapsamındaki kütüphane; kitaplık, okuma odası ve bu iki odayı ayıran koridor olmak üzere üç bölümden oluşur ve her gün; 09:00-18.00 saatleri arasında ziyaret edilebilir.
