Die Diözesanbibliothek ist aus den Buchbeständen der Dombibliothek Freising und der Bibliothek des Metropolitankapitels München erwachsen.
Aufgaben der Diözesanbibliothek sind die Bewahrung und Verwaltung des Bibliotheksguts der Erzdiözese. Die Bibliothek sammelt historische und aktuelle Literatur zu allen theologischen Disziplinen sowie zu Geschichte und Kultur mit besonderer Berücksichtigung des Diözesangebietes und kirchlicher Belange. Sie dokumentiert das kirchliche Leben in der Erzdiözese auch durch die Sammlung von so genannter grauer Literatur. Sie ist Sammelstelle für die Bestände aufgelöster kirchlicher Bibliotheken und für kirchliche Musikalien. Sie versorgt die Diözesanverwaltung mit Literatur und ist für die Öffentlichkeit zugänglich. Sie ist Informations- und Auskunftsstelle zu kirchlichen, insbesondere diözesanen Themen.
Die Diözesanbibliothek ist erwachsen aus den Buchbeständen der Dombibliothek Freising und der Bibliothek des Metropolitankapitels München. Sie befindet sich derzeit in einer Phase grundlegender Neuorganisation. In nächster Zeit sind Grundsatzentscheidungen zu Aufgaben und Standort(en) zu treffen.
Nach der Verlegung des Bischofssitzes von Freising nach München 1821 besaß die neu einzurichtende Bistumsverwaltung (die personell weitgehend mit dem Metropolitankapitel identisch war) zunächst keine Bücher für ihren dienstlichen Bedarf. Den Grundstock für den Neuaufbau einer Bibliothek bildeten die Buchnachlässe einer Reihe von Geistlichen (u.a. Johann Evangelist Ruedorffer, Lorenz von Westenrieder, Augustin Hacklinger, Joseph von Heckenstaller), Reste der Bibliothek des ehemaligen Augustinerchorherrnstifts Höglwörth und Dubletten, die 1823 mit königlicher Erlaubnis aus der Hofbibliothek ausgewählt werden durften.
Der Domkapitular, spätere Generalvikar und Dompropst Dr. Martin von Deutinger (+1854) baute die Bibliothek des Metropolitankapitels zielstrebig als eine Arbeitsbibliothek zu allen Tätigkeitsbereichen des Ordinariats auf und vermachte dem Kapitel schließlich auch seine umfangreiche, stark historisch ausgerichtete Privatbibliothek (mit fast 23.000 Bänden). Später kamen weitere Buchnachlässe von Domherren hinzu.
Die Verwaltung der Bibliothek geschah lange nebenamtlich durch Ordinariatsregistratoren, ab 1899 durch den Geistlichen und Historiker Dr. Max Fastlinger, von 1910 bis 1960 durch Domkapitular Dr. Michael Hartig. Dieser rettete im Zweiten Weltkrieg den Großteil des Buchbestandes durch rechtzeitige Auslagerung. Seit 1958 ist die Bibliothek in der umgebauten ehemaligen Karmeliterkirche untergebracht. Zum 31. Dezember 2015 ist das Eigentum an den Buchbeständen vollständig vom Metropolitankapitel München an die Erzdiözese München und Freising übergegangen.
Die Bibliothek arbeitete zumeist in Personal- und Raumunion mit dem Archiv des Erzbistums, und ihre Erwerbungen waren in den letzten Jahrzehnten vor allem auf die Bedürfnisse der Archivnutzer ausgerichtet. Bis heute befindet sich am Münchner Standort der Diözesanbibliothek vor allem Literatur zu Geschichte und aktuellem Leben im Bereich des Erzbistums sowie zur kirchlichen Zeitgeschichte.
Eine Bibliothek bestand auf dem Freisinger Domberg wohl schon bald nach der Bistumsgründung 739. Ein planmäßiger Aufbau der Bibliothek durch eine äußerst fruchtbare Schreibschule setzte mit Bischof Arbeo (764-784) ein und wurde in der Folgezeit kontinuierlich fortgesetzt. Insgesamt sind aus der Dombibliothek über 650 mittelalterliche Codices überliefert. Verantwortlich für die Bibliothek war das Freisinger Domkapitel. Beim Neubau des an den Kreuzgang angefügten Kapitelhauses (wohl 1448) erhielt die Bibliothek einen eigenen Saal im Obergeschoss.
Neben dieser Kapitelbibliothek bestand in der fürstbischöflichen Residenz eine Hofbibliothek zu Händen des Fürstbischofs, die mindestens schon in der Zeit Bischof Philipps von der Pfalz (1498-1541) existierte. 1696 ließ Bischof Johann Franz Eckher von Kapfing diese Bibliothek ordnen und mit seinem Exlibris versehen.
In Verbindung mit dem barocken Neubau des (bis heute erhaltenen) Bibliothekssaals (Barocksaal) über dem Kreuzgang wurden 1734 Kapitel- und Hofbibliothek vereinigt. Die „neue gemainsambe offentliche Bibliothec“ war auch für das gelehrte Publikum zugänglich. Im Laufe der Zeit wurden zahlreiche Bibliotheken von gelehrten Domherren und Fürstbischöfen in den Bestand integriert.
Nach der Säkularisation des Hochstiftes Freising 1802 wurden sämtliche Handschriften und zahlreiche weitere Bücher in die Kurfürstliche Hofbibliothek (die heutige Bayerische Staatsbibliothek) nach München verbracht. Dagegen kamen einige Bibliotheksreste aus dem Benediktinerkloster Weihenstephan, dem Prämonstratenserkloster Neustift und dem Karmeliterkloster Straubing in dieser Zeit hinzu.
Dieser Buchbestand (ca. 5.000 Bände) wurde 1826 dem in Freising neu gegründeten Klerikalseminar (Priesterseminar) des Erzbistums München und Freising überlassen. Durch zahlreiche Schenkungen und Nachlässe aus dem Klerus des Erzbistums wurde nun die Bibliothek wieder ergänzt. 1857 kam auch die Diözesanbibliothek (ca. 15.000 Bände) hinzu, die 1829 in München durch den Ankauf der Bibliothek des Stiftspropstes Michael Hauber gegründet worden war.
Bei der Verlegung des Priesterseminars nach München 1968 blieb der größte Teil der Bücher in Freising zurück; 1983 übereignete die Klerikalseminarstiftung ihre Buchbestände der Erzdiözese. Die Dombibliothek wurde in der Folge zu einer allgemein zugänglichen geisteswissenschaftlichen Bibliothek ausgebaut und übernahm die Funktion einer Diözesanbibliothek (u.a. als Sammelstelle für die Bestände aufgelöster kirchlicher Bibliotheken und für kirchliche Musikalien). Seit 1994 hatte sie ihren Sitz im umgebauten Gebäude des ehemaligen Domgymnasiums an der Südseite des Domplatzes.
Wegen der baulichen Neugestaltung des Freisinger Dombergs wurde die Dombibliothek 2015 bis auf Weiteres geschlossen, die Buchbestände in das Archiv- und Bibliotheksdepot in Neufahrn bei Freising verlagert.
Sigmund Benker, München Bibliothek des Metropolitankapitels, in: Handbuch der Historischen Buchbestände in Deutschland, Bd. 10: Bayern München, Hildesheim-Zürich-New York 1996, 253-261;
Nachdruck in: Handbuch der Historischen Buchbestände in Deutschland, Bd. 11: Bayern A-H, Hildesheim-Zürich-New York 1997, 332-340;
Nachdruck in: Sigmund Benker, Scientia, ars et fides. Beiträge und Aufsätze zur Kunst-, Kirchen- und Bibliotheksgeschichte Bayerns. Zum 80. Geburtstag hrsg. von der Erzdiözese München und Freising, Regensburg 2008, 197-211.