ספריית הקונגרס נוסדה כספריית מחקר לשירותו של הקונגרס של ארצות הברית, בחוק עליו חתם הנשיא ג'ון אדמס ב-24 באפריל 1800. החוק הקצה 5,000 דולר אמריקני ל"רכישת ספרים העשויים להיות דרושים לקונגרס". הספרים הראשונים הגיעו מבריטניה ב-1801, ושוכנו בבניין הקונגרס עצמו. בתחילה היו באוסף 740 כרכים ושלוש מפות.

כחודש לאחר שאוסף הספרים המקורי, בן כ-3,000 כרכים באותה עת, נשרף יחד עם בניין הקונגרס ב-1814 בידי הצבא הבריטי במסגרת מלחמת 1812, הציע תומאס ג'פרסון את אוסף הספרים שלו לספריית הקונגרס. אוסף הספרייה הפרטית שלו הכילה ספרים רבים במגוון תחומים רחב, כולל פילוסופיה, מדעים, ספרות, ספרים בשפות שונות, ספרים הקשורים להיסטוריה של אמריקה ועוד. לאחר משא ומתן, ואל מול טענות שאין לקונגרס צורך בספרים שאינם משפטיים, נמכרו ב-1815 6,487 הספרים שבספרייתו תמורת 23,940 דולר, סכום גדול באותם ימים, והם מהווים את הבסיס לספרייה הנוכחית.

בשנת 1851 כילתה השרפה הגדולה בתולדות המבנה כ-35,000 ספרים, שהיו כשני שלישים מתכולתה, ובהם גם את מרבית האוסף המקורי של ג'פרסון.[1]

מאוחר יותר ניתן לספרייה תפקיד במסגרת ההגנה על זכויות יוצרים: כל מחבר שביקש לזכות בהגנה של חוק זכויות יוצרים של ארצות הברית נדרש לשלוח שני עותקים מיצירתו לספריית הקונגרס. לא כל הספרים המגיעים למשרד זכויות היוצרים שבבניין הספרייה נשארים בספריית הקונגרס. חלקם מועברים לספריות הלאומיות האחרות של ארצות הברית (בהתאם לתוכנו של הספר) או נתרמים לספריות ציבוריות שונות.