หอสมุดศิริราช มีประวัติอันยาวนานสืบย้อนไปเมื่อ พ.ศ. ๒๔๔๐ เมื่อแรกสร้างตึกราชแพทยาลัย (ที่ตั้งตึก ๗๒ ปี ในปัจจุบัน) มีหลักฐานระบุว่า "ถัดไปมีตึกห้องสมุดอ่านหนังสืออยู่หลังหนึ่ง กว้าง ๒๐ ฟิศ ยาว ๘๐ ฟิศ สูง ๒๓ ฟิศ หลังคามุงกระเบื้องไทย ปูอิฐพื้นรอบตึก ใช้เป็นห้องสมุดสำหรับนิสิตแพทย์" ต่อมาย้ายมาอยู่ที่ชั้นล่างของเรือนพระอาจวิทยาคม (ที่ตั้งตึกชัยนาทนเรทรานุสรณ์ ในปัจจุบัน) อาจารย์โรงเรียนราชแพทย์สมัยนั้น ห้องสมุดมีหนังสือตำรา วารสาร ราชกิจจานุเบกษา พงศาวดาร และหนังสืออื่นๆ มีลักษณะเป็นห้องสมุดทั่วไป ไม่ใช่ห้องสมุดเฉพาะแพทย์

พ.ศ. ๒๔๗๘ ห้องสมุดมีหนังสือประมาณ ๓,๒๐๐ เล่ม บทความ รายงานและสำเนาสิ่งพิมพ์จำนวนมาก มีวารสาร ๖๐ รายการ ได้รับงบประมาณสำหรับจัดซื้อหนังสือปีละ๑,๐๐๐ บาท ซื้อวารสาร ๒,๒๕๐ บาท ในยุคนี้มีการตั้งคณะกรรมการห้องสมุดขึ้นเป็นครั้งแรกโดยมี ศาสตราจารย์นายแพทย์เอ จี เอลลิส ในฐานะคณบดี ศาสตราจารย์พระอัพภันตราพาธพิศาล ศาสตราจารย์หลวงลิปิธรรมศรีพยัตต์ และศาสตราจารย์หลวงพิณพากย์พิทยาเภท เป็นกรรมการห้องสมุด ได้ร่างระเบียบการใช้ห้องสมุด เมื่อวันที่ ๑๖ ตุลาคม พ.ศ. ๒๔๗๘ กำหนดการยืมคืนหนังสือ ค่าปรับ เวลาเปิด ปิดห้องสมุด ในช่วงนี้ห้องสมุดมีเจ้าหน้าที่ประจำคือ คุณพวง เกตุทัต เลขานุการคณะฯ และผู้ช่วย ๑ คน คือคุณฉลวย ชลิตานนท์

พ.ศ. ๒๔๘๕ มหาวิทยาลัยแพทยศาสตร์ได้รับการสถาปนา โดยรวมคณะที่สังกัดจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยเข้าไว้ด้วยกันได้แก่ คณะแพทยศาสตร์และศิริราชพยาบาล คณะทันตแพทยศาสตร์ คณะเภสัชศาสตร์และคณะสัตวแพทยศาสตร์ ช่วงนี้เป็นช่วงสงครามโลกครั้งที่ ๒ คณะฯประสบความยากลำบาก มีภัยทางอากาศ ตึกหลายหลังถูกระเบิดทำลาย การเรียนการสอนถูกผลกระทบ ทำให้ห้องสมุดประสบปัญหาไปด้วย คือไม่ได้รับหนังสือและวารสารจากต่างประเทศ ซึ่งจำเป็นต้องใช้ ต่อมาช่วงท้ายสงคราม พ.ศ. ๒๔๘๘ คณะฯได้เล็งเห็นความสำคัญของห้องสมุด จึงได้มีการปรับปรุงห้องสมุดให้เจริญก้าวหน้า โดยได้ตั้งคณะกรรมการห้องสมุดขึ้นอีกครั้ง มีนายแพทย์ธระ สุขวัจน์ เป็นประธานคณะกรรมการ มีแพทย์จากแผนกต่างๆเป็นกรรมการ ได้แก่ นายแพทย์สุด แสงวิเชียร นายแพทย์อวย เกตุสิงห์ นายแพทย์โรจน์ สุวรรณสุทธิ นายแพทย์เล็ก ณ นคร นายแพทย์ประเสริฐ สมบุญธรรม นายแพทย์สมโภชน์ กิจสุวรรณ นางสาวปราณี ผลพันธิน และนายแพทย์จิตต์ ตู้จินดา เป็นเลขานุการ มีคุณฉลวย ชลิตานนท์ เป็นเจ้าหน้าที่ห้องสมุด คณะกรรมการชุดนี้มีความเห็น ควรต้องพัฒนาห้องสมุดให้เจริญก้าวหน้าอยู่เสมอ ในการพัฒนานั้นจำเป็นต้องมีเจ้าหน้าที่ผู้มีความรู้ความสามารถในสาขาที่เกี่ยวข้องด้านอักษรศาสตร์ หรือวิทยาศาสตร์ประยุกต์ที่สัมพันธ์กับการแพทย์มาดำเนินการประจำ ดังนั้นในปี พ.ศ. ๒๔๘๙ จึงได้รับเจ้าหน้าที่ระดับปริญญามาทำงานเป็นบรรณารักษ์คนแรกคือ ม.ล.รสคนธ์ อิศรเสนา

พ.ศ. ๒๔๙๒ ห้องสมุดมีบรรณารักษ์วิชาชีพคนแรกคือ นางสาวอุทัย ทุติยะโพธิ ยุคนี้ห้องสมุดมีความเจริญก้าวหน้าและเป็นระบบมากขึ้น

พ.ศ. ๒๔๙๕ หอสมุดศิริราชได้รับความช่วยเหลือจากองค์การไชน่า เมดิคัลบอร์ดแห่งนิวยอร์ก เพื่อจัดตั้ง "หอสมุดกลางสำหรับแพทย์" ขึ้นที่คณะฯ องค์การได้ให้ทุนการศึกษาดูงานในต่างประเทศแก่บรรณารักษ์ ให้เงินอุดหนุนซื้อหนังสือตำรา วารสาร วัสดุอุปกรณ์ห้องสมุด

พ.ศ.๒๕๐๐ กรรมการคณะแพทยศาสตร์และศิริราชพยาบาล มีมติในการประชุมครั้งที่ ๓๖๙ วันที่ ๒๗ ตุลาคม พ.ศ. ๒๔๙๘ ให้ขยายห้องสมุดโดยดัดแปลงห้องปาฐกถาเดิมของคณะฯและห้องแผนกธุรการคณะฯเป็นห้องอ่านหนังสือ และจัดแบ่งส่วนราชการให้ห้องสมุดเป็นแผนกหนึ่งของสำนักงานเลขานุการกรม ตามพระราชกฤษฎีกาจัดวางระเบียบราชการกรมมหาวิทยาลัยแพทยศาสตร์ พ.ศ. ๒๔๙๙ โดยมีนางสาวอุทัย ทุติยะโพธิ เป็นหัวหน้าแผนกคนแรก

พ.ศ.๒๕๐๕ ผู้แทนองค์การไชน่า เมดิคัลบอร์ดแห่งนิวยอร์ก เดินทางมาประเทศไทย เพื่อตรวจและศึกษากิจการห้องสมุด ซึ่งมีความพึงพอใจในความเจริญก้าวหน้าของห้องสมุดเป็นอันมาก และเห็นว่าห้องสมุดมีพื้นที่ไม่เพียงพอ จึงได้ให้ความช่วยเหลือให้เงินทุนสำหรับสร้างอาคารห้องสมุดขึ้นใหม่เป็นจำนวนอย่างน้อยครึ่งหนึ่งของราคาอาคาร โดยมีเงื่อนไขว่า จะต้องเป็นอาคารเฉพาะสำหรับห้องสมุดไม่ปะปนกับกิจการอื่น

พ.ศ. ๒๕๐๖ ได้มีการก่อสร้างอาคารหอสมุดศิริราชหลังปัจจุบัน เป็นอาคาร ๔ ชั้น โดยได้เริ่มก่อสร้างเมื่อวันที่ ๒๒ ตุลาคม พ.ศ. ๒๕๐๖ แล้วเสร็จเมื่อวันที่ ๑๘ พฤษภาคม พ.ศ.๒๕๐๘ ได้รับมงคลนาม ให้ชื่อหอสมุดนี้ว่า "หอสมุดศิริราช (Siriraj Medical Library)" เพื่อเป็นการเฉลิมพระเกียรติ ทำพิธีเปิดเมื่อวันที่ ๒๔ มกราคม พ.ศ. ๒๕๐๙ ภายในมีห้องอ่านหนังสือ “สมเด็จกรมพระยาชัยนาทนเรนทร” ห้องศาสตราจารย์ เอ จี เอลลิส ห้องมหิดล ห้องประวัติศาสตร์การแพทย์ ในเวลานั้นหอสมุดศิริราชได้รับการยกย่องให้เป็นห้องสมุดทางการแพทย์ที่ดีที่สุดในประเทศไทย และอยู่ในระดับชั้นนำของภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงใต้