Istituita ufficialmente nel 1928, ma creata di fatto alla fine dell'Ottocento, la Biblioteca Leonardiana di Vinci è oggi uno dei centri di documentazione più qualificati sull'opera leonardiana. Oltre ad organizzare, dal 1961, le "Letture vinciane" che hanno visto i maggiori studiosi affrontare le problematiche del pensiero leonardiano, la Biblioteca possiede alcuni fondi bibliografici di grande valore: la raccolta di Gustavo Uzielli (il maggiore studioso di Leonardo tra Ottocento e Novecento), il carteggio dello studioso Giovan Battista Venturi e la riproduzione in facsimile delle opere, dei manoscritti e dei disegni di Leonardo. La Biblioteca raccoglie libri pubblicati in tutto il mondo e documenti sull'opera di Leonardo da Vinci.

Il Museo e la Biblioteca Leonardiana hanno attività strettamente connesse, in quanto centri di studio e di ricerca sulle attività di Leonardo.