В 1919 г. открывается Городская библиотека (с 1946 г. носит имя Н.А. Некрасова) и при ней «Кабинет московского библиотекаря», ставший одним из первых методических кабинетов в Советском Союзе. В годы Великой Отечественной войны располагается в здании ресторана «Прага», в дальнейшем в ансамбле Поливановской усадьбы (Б. Бронная ул., 20/1). 1 мая открывается Центральная медицинская библиотека (ныне — Нахимовский пр., 30, проект архитектора Е.П. Вулых). 1920 г. отмечен образованием Библиотеки иностранной литературы как библиотеки гуманитарного профиля. В 1948 г. она приобретает статус всесоюзной библиотеки. Из Петровских линий, где долгое время размещалась, в 1967 г. библиотека переводится в специально построенное здание (Николоямская ул., 1), выстроенное по проекту архитекторов Д.Н. Чечулина, Н.М. Молокова и В.А. Ситнова.
Уже в начале 20-х гг. Москва приобретает имя библиотечной столицы. Именно в ней закладывается начало формированию сети научно-технических и специальных библиотек, как, например, основанной в 1922 г. Государственной центральной театральной библиотеки. В 1948 г. ей было передано сооруженное М.Ф. Казаковым здание Московской конторы императорских театров (Б. Дмитровка, 8/1), которое после Октябрьского переворота занимало Управление государственных театров.
В 1925 г. формируется Педагогическая библиотека, с 1945 г. носящая имя К.Д. Ушинского. Годом раньше она была включена в систему Академии Педагогических наук РСФСР. Библиотеке предоставлена бывшая усадьба Демидовых (Б. Толмачевский пер., 3).
Но самым большим событием того же года явилось образование 6 февраля «Ленинки» — Публичной библиотеки Советского Союза. В ее основу легло собрание графа Н.П. Румянцева, включавшее 28 512 томов книг и 1 050 рукописей и составлявшее часть бывшего Румянцевского музея. Последний был ликвидирован в 1921 г. и распался на свои составные части. Его картинная галерея вошла в Музей западной живописи, а картины русской школы в Третьяковскую галерею. Этнографический отдел превратился в Центральный музей народоведения, отдел древностей перешел в Государственный исторический музей.
В библиотечную часть Румянцевского музея со времени его перевода в Москву в 1861 г. вошли библиотеки Одоевского, Чаадаева, Виельгорского, Веневитинова, Нила Попова, Бороздина, Бецкого, Полторацкого, Неустроева, Погодина и многих других. С 1866 г. в нее представлялся так называемый «обязательный экземпляр» каждого выходившего в стране издания.
Деятельность Библиотечного совета при Моссовете пополнила библиотеку, ставшую главной в стране, богатейшими частными библиотеками — С. Шереметева (40 тысяч томов), Воронцова-Дашкова, Барятинских, Юсуповых, Рябушинского, Орлова-Давыдова, С. Трубецкого и т.д., а также целыми складами, как, например, известного антиквара П.П. Шибанова. Большая роль принадлежала в этом разъезжим, как их называли, эмиссарам брошенных коллекций. Библиотека располагала средствами для приобретения книг, но главными оставались поступавшие в нее дары.
«Ленинка» получает библиотеку Общества русских врачей в 67 тысяч томов. К ней присоединяются огромные библиотечные комплексы, вроде библиотеки Духовной академии и бывшей Лаврской, что составляло около 600 тысяч книг, Московского епархиального дома и Духовной семинарии (свыше 150 тысяч томов), Государственной библиотеки по народному образованию. «Ленинка» получает право на два «обязательных» экземпляра.
Не меньшее пополнение принимает и ее рукописный отдел. 1270 рукописей поступают из Сергиевского филиала, старописные и старопечатные книги Рогожского кладбища, архивы Некрасова, Гольцева, Чеховский музей, переписка Буланова, Свистунова, Коновницыных.
Соответственно постоянно растет личный состав библиотеки. Если в 1914 г. в него входило 108 сотрудника, то в 1918 г. — 154, в 1919 г. — 268, в 1925 г. — 309. Выдача книг была самой высокой в 1916 г. (около полумиллиона). В течение 1917— 1918 гг. последовал спад, но уже в 1921 г. библиотека выполняет 879 000 требований читателей, в 1922 г. — миллион двести тысяч, в 1924 г. — миллион четыреста тысяч. При этом основными читателями (около 70%) остаются учащиеся, вдвое возрастает число рабочих, служащих. Отмечается прирост и среди научных работников.
К тому же «Ленинка» становится центральным справочным аппаратом для Совета Народных Комиссаров, Совета Труда и Обороны, отдельных наркоматов.
Первоначально библиотека располагалась в Пашковом доме, интерьеры которого подверглись коренной переделке для создания возможно более вместительного читального зала.
В 1928—1958 гг. возводятся шесть новых корпусов, в том числе 19-этажное книгохранилище (архитекторы В.Г. Гельфрейх, В.А. Щуко и др.).