Бібліотека заснована в 1966 р. при Луцькому відділенні загально-технічного факультету Київського автомобільно-дорожнього інституту. У перший рік заснування книжковий фонд бібліотеки становив 249 примірників, обслуговували 105 читачів, які навчалися на трьох спеціальностях.
Разом із вищим навчальним закладом росла і розвивалась бібліотека, пройшла всі етапи свого розвитку, сприяючи якісному навчально-виховному й науково-дослідному процесу.
Сьогодні бібліотека Луцького НТУ – це сучасний інформаційний заклад, основним завданням якого є забезпечення повного, якісного і оперативного бібліотечно-бібліографічного та інформаційного обслуговування читачів, відповідно до їх запитів. На 01.01.2020 р. фонд бібліотеки нараховує 270829 примірників навчальної, методичної, наукової літератури, періодичних видань українською та іншими мовами на традиційних та електронних носіях інформації. Значне місце у фонді займають підручники та навчально-методичні матеріали викладачів університету.
Бібліотека – це розгалужена мережа читальних залів та два абонементи. Завдяки впровадженню в роботу бібліотеки сучасних інформаційних технологій студенти мають доступ до безкоштовних національних і міжнародних навчальних та наукових електронних ресурсів.
З 2003 року у бібліотеці використовується пакет програм «Бібліограф» - інтегрована система, створена на основі клієнт/сервер, за допомогою якої створено електронний каталог. Електронний каталог містить бібліографічні описинавчальних, наукових, періодичних видань, авторефератів дисертацій, дисертацій, статей з періодичних видань тощо. У читальному залі функціонує зона WI-FI доступу до Інтернет.
В локальній мережі університету функціонує репозитарій Луцького НТУ Diplom LNTU/Metod LNTU.
Традиційним є проведення культурно-просвітницьких заходів, присвячених актуальним темам, визначним історичним і політичним подіям. Проводяться: День кафедри, День дипломника, День інформації.
Бібліотека – це сучасний, науковий, культурно-освітній, інформаційний центр, що забезпечує реалізацію потреб користувачів в одержанні найновішої інформації, одночасно формує інформаційну культуру майбутніх фахівців, які будуть працювати в нових умовах інформаційного суспільства.