I biblioteket finns en omfattande samling av böcker rörande Östergötland. Här finns också det gamla stiftsbiblioteket med handskrifter och äldre tryck. I de äldre samlingarna ingår även mynt, medaljer och porträtt samt museiföremål samlade i Kuriositetskabinettet.
Böcker och handskrifter ur stiftsbibliotekets samlingar får man tillgång till i forskarsalen på huvudbiblioteket. Forskarsalen är öppen under samma tid som huvudbiblioteket. Handskrifter, arkiv och äldre böcker måste beställas fram och läsas i specialläsesalen, en avskild del av forskarsalen. Här får man även tillgång till handlingar från Linköpings föreningsarkiv och Linköpings stadsarkiv.
Beställningar av material från arkivmagasinen gör man i forskarexpeditionen. Under forskarexpeditionens öppethållande expedieras beställningar omgående och i övrigt efter överenskommelse i förväg.
I den öppet tillgängliga delen av forskarsalen finns referensböcker, läsapparater och datorer för släktforskning.
Östgötarummet ligger i anslutning till forskarsalen. Här hittar man den lokalhistoriska samlingen av böcker om Östergötland. Många småtryck, periodiska publikationer samt äldre tryck står dock i magasin och måste beställas fram. Hela samlingen är sökbar i bibliotekets katalog.
Bild Linköping är en bilddatabas med linköpingsmotiv, som speglar stadens utveckling.
Visst material finns digitaliserat i fulltext. Se ingång "Lokalhistoria och äldre samlingar i digitala bilder" i menyn till vänster.