1925 yılında hizmete açılan kütüphane, bu tarihlerde "Halk Kitap Sarayı" olarak Denizli'nin Çaybaşı semtinde hizmet vermiş, kendisine ait binanın olmaması nedeniyle daha sonraki yıllarda hizmetini çeşitli semtlerde sürdürmüştür.Halk Kitap Sarayı olarak hizmetini 1940'lara kadar devam ettiren kütüphane, butarihlerden sonra halkevlerinin bir kolu olarak faaliyet göstermiştir. Ancak dahasonraki yıllarda Halkevlerinin kapatılması sonucu, kitapları alınarak bir genel kütüphane hüviyeti ileBakanlığımıza bağlı olarak hizmet vermeye başlamıştır. İl Halk Kütüphanesi'ne bağlı Çocuk Kütüphanesi'nin açılması ise 1950 yıllarına rastlamaktadır. O tarihlerde müstakil olarak hizmet veren çocuk kütüphanesinin hizmete geçişi ilk olarak Bayramyeri semtinde olmuştur. Daha sonraki yıllardaçeşitli semtlerde hizmetini sürdüren ve önceleri müstakil olan Çocuk Kütüphanesi, daha sonra İl Halk Kütüphanesi'ne kısmen bağlı, ancak ayrı binada hizmet vermeye devam etmiş, 1975 yılında İl Halk Kütüphanesi'nin kendi binasına taşınması ile aynı binaya taşınmış ve halen çocuk bölümü olarak hizmet vermektedir. 1925-1975 yılları arasında şahıs, vakıf ve özel idare gibi kurumların binalarında hizmet veren kütüphane, Bakanlığımızca yaptırılan kendi binasında 1975 yılından beri faaliyetlerini sürdürmektedir. Kütüphane binasının mülkiyeti Kültür ve Turizm Bakanlığına ait olup kütüphanemize tahsis edilmiştir. Fakat Kütüphane binası yapılan depreme dayanıklılık testlerinden olumsuz rapor almasından dolayı Bakanlığımızın da onayı ile Bina boşaltılarak Atalar Mahallesi 892. sokak No:3 adresinde bulunan binayı kiralayıp, Şubat 2014 tarihinde taşınırak burada hizmet vermeye başlamıştır.