Muziejaus biblioteka sudaryta iš į muziejų palikimo keliu patekusių ar padovanotų, pirktų aktorių, režisierių, teatrologų, kompozitorių, dirigentų, muzikantų, šokėjų, kino aktorių ir režisierių asmeninių bibliotekų ar jų likučių.
Muziejaus bibliotekoje sukaupta beveik 24,5 tūkstančio spaudos vienetų lietuvių ir užsienio kalbomis. Tai knygos, periodiniai bei tęstiniai leidiniai, išspausdinti XIX-XX a.
Didžiąją muziejaus bibliotekos fondo dalį sudaro tarpukaryje Lietuvoje pasirodę menui, kultūrai skirti leidiniai, grožinės literatūros kūriniai (dažnai autografuoti pačių autorių), natos, mašinraštiniai režisūriniai pjesių tekstai ir XX a. pradžioje rusų kalba rašytos knygos teatro, muzikos, šokio, kino temomis, dramaturgija išleistos Maskvoje, Peterburge, Rygoje, Berlyne. Turtinga kolekcijų dalis - periodiniai leidiniai skirti kultūrai, menui lietuvių ir užsienio kalbomis. Pastaruoju metu muziejaus bibliotekos fondai pasipildo išeivijos spauda iš JAV (paminėtinas gausus kompozitoriaus B. Budriūno fondas).
Prie vertingiausių priskiriami režisierių R. Juknevičiaus, A. Sutkaus, K. Glinskio, J. Petrausko, A. Zaukos, J. Grybausko, aktorių O. Rymaitės, S. Petraičio, J. Rudzinsko, baleto šokėjų - O. Dubeneckienės-Kalpokienės, J. Jovaišaitės-Olekienės, V. Juozataitytės, kompozitorių - J. Naujalio, A. Kačanausko asmeniniai knygų fondai.
Vertingiausia muziejaus bibliotekos dalis - teatrologo Vytauto Maknio, kompozitoriaus J. Kamaičio ir aktorės Unės Babickaitės asmeninės bibliotekos (pastaroji įvairiose šalyse buvo specialiai kaupta Teatro, muzikos ir kino muziejui).
1996 m. muziejui perduota Teatro sąjungos biblioteka, kaupta 1954-1992 metais. Tai beveik 15 tūkstančių knygų fondas, daugiausia rusų kalba. Jį sudaro dramaturgija, knygos ir periodika skirta teatrui, muzikai, kinui, menui.