La biblioteca della Direzione della Galleria Palatina si è costituita negli ultimi decenni grazie alla volontà dei funzionari del Museo. Costituita per esigenze prevalentemente di studio e documentazione d’uso interno, la raccolta consta oggi in massima parte di cataloghi delle mostre a cui sono state concesse in prestito opere delle collezioni della Galleria Palatina, di cataloghi di mostre tenute a Palazzo Pitti e di monografie sugli artisti documentati in Galleria. Sono inoltre presenti riviste e studi pertinenti a vari aspetti del collezionismo mediceo, lorenese e sabaudo.
La Biblioteca della Galleria Palatina comprende circa 1400 titoli, tra cataloghi di mostre, monografie, riviste e guide museali.

La biblioteca della Galleria d’Arte Moderna si è andata formando, negli anni, in parallelo alle attività del Museo, per esigenze di studio e documentazione interna. Vi si trovano cataloghi di mostre relative ad opere del Museo, cataloghi di mostre allestite a Palazzo Pitti e monografie sugli artisti che hanno realizzato i capolavori esposti nella Galleria d’Arte Moderna.
La Biblioteca della Galleria Palatina comprende circa 8.000 titoli, tra cataloghi di mostre, monografie, riviste e guide museali.

La biblioteca è specializzata in testi e riviste inerenti la storia del costume e della moda e cronologicamente si estende dal XIX sec. con il fondo di libri rari, fino ad oggi. Vi sono annessi anche fondi cartacei e manoscritti, sempre inerenti la storia della moda. Sono presenti in quantità molto limitata testi a carattere etnografico.
La raccolta libraria del Museo della Moda e del Costume è stimabile in circa 3000 titoli; il fondo cartaceo comprende figurini e bozzetti dei più importanti creatori di moda.

La biblioteca del Tesoro dei Granduchi si è creata, nel tempo, per esigenze di studio e documentazione interna del museo cui è collegata . Vi si trovano cataloghi di mostre relative alle speciali collezioni artistiche di questo museo, cataloghi di mostre e musei di analoghi istituti italiani ed esteri, oltre ad opere specializzate su oreficeria, argenti, cristalli e porcellane, commessi in pietra dura, ritrattistica in miniatura e avori, gemme e gioielli che facevano parte del tesoro dei granduchi medicei e lorenesi.
La Biblioteca del Tesoro dei Granduchi comprende circa 3.000 titoli, tra cataloghi di mostre, musei, monografie e repertori specializzati.