沈阳航空航天大学图书馆藏书建设以服务我校教学、科研为目标，形成了以航空、机械、电子、计算机、安全等理工科专业为特色，并与经济管理、公共关系等文科专业相结合的多学科、综合性的藏书体系。截至2015年底馆藏纸质文献达120万余册；中文报刊4500余种；非书资料6.5万余件；电子图书60万余册；购置、自建中外文数据库30余个。

沈阳航空航天大学图书馆的前身是沈阳航空工业学校图书馆，建立于1952年，当时在设备、藏书和管理等方面与其它中专学校相比是比较好的。

“文革”期间遭到严重破坏。1972年复校，1978年改院，为适应高校教学、科研和学生学习的需要，学院加强了图书馆的建设，图书馆改为处级建制，工作人员增至45人，机构由一个综合组发展到采编、期刊、典藏、阅览和情报咨询五大组。

1993年学院人事改革，进行减员增效，图书馆人员变为26人。同年图书馆面积达到3350平方米，图书购置经费超过了10万元，并开始逐年增长。

1995年图书馆首先在采编部实现计算机编目、建库。

1998年为接受教育部本科院校教学评价，学院自筹资金建设的新图书馆竣工，建筑面积9004平方米，图书馆有了自己的功能较完善的独立馆舍。同时学院也加大了文献资源和设备的投入，使图书馆顺利地通过了教育部的评价。

1999年图书馆自主研发集成管理系统，2001年投入使用，图书馆初步实现了采编、流通和公共查询的自动化管理，并通过了辽宁省高校图书馆回溯建库的评估。学院继续加大对图书馆的投入，使图书馆总经费达到128万元。

2004年学院领导班子提出加大图书馆的自动化、网络化管理，加强图书馆的文献信息资源建设，投入资金达240万元，购置了数字化资源和设备。

2005年图书馆成功地更换了自动化管理系统，实现了采编、流通、期刊、阅览、公共查询等部门的自动化管理，同时采用了标准的CNMARC数据平台，实现了统采、统编、互检、互查等网络化管理模式。组建了图书馆电子阅览室，实现了图书馆数字资源的利用。为进一步加强图书馆建设，迎接教育部对沈阳航空航天大学教学水平评估，学院再次加大图书购置费的投入，图书馆总经费达到350万元。

2006年图书馆开发了期刊题录系统，开始实现自建特色数据库。建设图书馆网站，进一步开放图书馆的信息资源，为广大读者提供网络服务。

2007年新校区图书馆投入使用，建筑面积达24000平方米。新馆的建设使图书馆实现了跨越式的发展。图书馆拥有图书98.86万册，电子图书22.01万册，数据库14个。图书馆自动化、网络化建设得到加强，拥有网络服务器12台，存储空间14.6TB，电子阅览及公共查询终端300余台。良好的软硬件环境为全院师生提供更优质的服务，并顺利地通过了教育部对学校的教学水平评估。

2010年学校成功更名为沈阳航空航天大学，学校的发展更上了新的台阶，图书馆适时抓住机遇，迎头赶上，截至2010年底馆藏纸质文献达百万册；中文文报刊3600余种；非书资料5.2万余件；电子图书47万余册；购置、自建中外文数据库20余个。图书馆的资源形成了以航空为特色、工学为主，兼有理、经、管、文、法等多学科、多类型、多语种、多载体的文献资源保障体系，正稳定、科学、合理地向前发展。