1955年10月,中国科学院决定在兰州设立“中国科学院图书馆兰州分馆”。同期组成兰州分馆筹备组。1956年7月正式开馆办公。

1957年2月，中国科学院图书馆兰州分馆改名为“中国科学院西北分院图书馆”，直属西北分院领导。

1959年2月，由于中国科学院西北分院更名而改名为“中国科学院兰州分院图书馆”。

1962年12月，本馆在西安设立分馆。

1963年1月，因中国科学院兰州分院更名，馆名恢复为“中国科学院西北分院图书馆”。

1966年6月，西安分馆撤销。

1970年9月，西北分院图书馆改为以地方为主，受中国科学院和甘肃省科技局双重领导，并改名为“中国科学院甘肃省图书馆”。

1973年10月中国科学院甘肃省图书馆改名为“中国科学院兰州图书馆”。

1978年5月，中国科学院批准中国科学院兰州图书馆升格为研究所一级建制（地师级），受中国科学院直接领导。

1987年8月，中国科学院兰州图书馆改名为“中国科学院兰州文献情报中心”，对外保留使用“中国科学院兰州图书馆”名称。

1997年9月，适应中科院结构性调整和分类定位的要求，经中央机构编制委员会办公室中编办字（1997）124号文件批准，“中国科学院兰州文献情报中心”改名为“中国科学院资源环境科学信息中心”，同时对外继续保留“中国科学院兰州图书馆”的名称。

2002年10月，院地合作挂牌成立“甘肃省科技图书馆”。　

2006年3月18日，根据中科院党组关于对中科院文献情报系统改革的决定，挂牌为中国科学院国家科学图书馆兰州分馆，同时保留中国科学院资源环境科学信息中心名称。

2014年3月19日，根据“中央编办复字（2014）13号”文件批准，更名为“中国科学院兰州文献情报中心”。

2016年6月24日，寒区旱区环境与工程研究所、兰州油气资源研究中心、兰州文献情报中心以及西北高原生物研究所、青海盐湖研究所整合筹建中国科学院西北生态环境资源研究院。