Die Bibliothek des Naturwissenschaftlichen Vereins enthält circa 35 000 Bände.
Seit August 1995 befindet sich die Vereinsbibliothek als Dauerleihgabe im Bestand der Universitätsbibliothek, da die bisherigen Räume im Thon-Dittmer-Palais von der Stadt anderweitig dringend benötigt wurden. In einer schriftlichen Vereinbarung zwischen dem Freistaat Bayern (vertreten durch die Universität Regensburg) und dem Naturwissenschaftlichen Verein Regensburg ist geregelt, dass die Bibliothek des Vereins von der Universität unentgeltlich betreut (Katalogisierung und Durchführung des gesamten Schriftentausches im Namen des Vereins) und den Vereinsmitgliedern die uneingeschränkte Benutzung der übergebenen Bestände nach den Benützungsbestimmungen der Universitätsbibliothek zugesichert wird.
Für den Verein ergibt sich daraus eine erhebliche Aufwandsersparnis und der früher ehrenamtliche Bibliotheksdienst entfällt. Ein weiterer Vorteil aus dieser Konstellation besteht darin, dass den Vereinsmitgliedern auch der Gesamtbestand der Universitätsbibliothek zur Verfügung steht. Buchausleihen können gegen Vorlage des Vereinsausweises getätigt werden.
Seit Integration des Regensburger Umweltzentrums im Jahre 2001, besitzt der Naturwissenschaftliche Verein auch eine Umweltbibliothek, deren Grundstock aus einer Dauerleihgabe des Bayerischen Staatsministeriums für Umwelt und Verbraucherschutz besteht, ergänzt durch Teilbestände aus dem Museum, von Privatspendern und Naturschutzverbänden
Die Umweltbibliothek ist im Medienraum des Naturkundemuseums untergebracht und steht interessierten Personen als Präsenzbibliothek zur Verfügung.