Центральная библиотека региона, универсальное книгохранилище. Депозитарий краеведческих документов. Информационный, культурно-просветительный центр; центр краеведческой, научно-исследовательской и научно-методической работы на территории области. Основана 4 декабря 1830 г., открылась 6 декабря 1833 г. (по старому стилю) как публичная библиотека. В 1834 г. комитет библиотеки во главе с губернатором Н. М. Гамалеем учредил первое в России акционерное общество для заведения и содержания библиотеки. Тогда же были утверждены «Правила для Тамбовской публичной библиотеки». Литература поступала в счёт погашения стоимости выпущенных в 1834 г. и 1840 г. акций. В 1837 г. число книг составляло 13 тысяч томов. Часть изданий с экслибрисом «Тамбовская публичная библиотека» сохранилась до настоящего времени. В 1844 г. на участке, подаренном купцом М. Гнусовым, построено собственное здание.
Нарышкинская особая библиотека названа по имени тамбовского благотворителя Э. Д. Нарышкина, построившего на свои средства здание для размещения библиотеки, историко-этнографического музея, народную читальню и зал для проведения народных чтений. Библиотека действовала на основе особых правил, утвержденных Министром народного просвещения в 1893 г. и отличавших её от публичных библиотек наличием не только изъятых, но и формально не разрешенных цензурой книг. Основана в 1892 г., открыта в 1894 г. Первоначальный фонд, насчитывающий более 20 тыс. экземпляров документов, складывался из фонда двух старинных библиотек Д. В. Поленова и Л. А. Воейкова.
В 1918 г. Публичная и Нарышкинская библиотеки преобразуются сначала в губернское центральное книгохранилище, затем в Тамбовскую губернскую центральную библиотеку. Фонды объединяются и размещаются в здании Нарышкинской читальни. С 13 июня 1928 г. ТГЦБ стала окружной в связи с упразднением Тамбовской губернии, а с 1 октября 1930 г. – городской. Произошло изменение структуры библиотеки, сокращение штата, ухудшилось комплектование.
С образованием в 1937 г. Тамбовской области библиотека получила статус областной, ей присвоено имя великого русского поэта А. С. Пушкина. В 1979 г. для неё было построено современное здание с книгохранилищем на 1,2 млн экземпляров.
В настоящее время общий фонд ТОУНБ им. А. С. Пушкина составляет более 2 млн единиц хранения, в том числе 584 тысячи книг; 132 тысячи журналов; 6,8 тысячи газет; 25 тысяч нот; около 4 тысяч аудиоизданий, микрофильмов, дисков; 1,3 млн специальных видов технической литературы. Фонд краеведческой литературы − около 50 тысяч экземпляров, литературы на иностранных языках − около 30 тысяч экземпляров. Особую ценность представляет фонд редких изданий − более 20 тысяч экземпляров и книжные памятники.
В библиотеке сформировано 9 книжных коллекций-памятников, 3 из них Г. Р. Державина, Д. В. Поленова, «Пушкинианы» – федеральные; 6 – А. Н. Норцова, А. Д. Хвощинского, А. В. Вышеславцева, Л. А. Воейкова, А. Л. Кугушева, А. А. Новосельского – региональные. Особую ценность представляют редкие издания и книжные памятники: «Псалтырь» (1580), «Слово о полку Игореве» (1800), «Житие Ф. В. Ушакова» А. Н. Радишева (1789), «Устав Морской» (1720), продукция первых тамбовских типографий (XVIII в.), прижизненные издания русских писателей и философов (М. В. Ломоносова, А. С. Пушкина, Е. А. Боратынского, М. Ю. Лермонтова, Б. Н. Чичерина и др.), книги с экслибрисами из знаменитых личных библиотек (Д. П. Бутурлина, П. С. Строганова, П. П. Ланского и др.).
С началом процесса информатизации библиотеки в 1990-е годы создаётся электронный каталог (более 230 тысяч записей); в 2000-е – сайт tambovlib.ru (200 тысяч посещений ежегодно); Электронная библиотека Тамбовской области (6 тысяч электронных книг); электронная энциклопедия «Литературная карта Тамбовской области», сводный электронный каталог периодики «Тамбовский край», база данных «Тамбовские даты», архив фотографий «Альбомы Памяти» и др.
Совершенствуется структура библиотеки, открывается региональный центр доступа к информационным ресурсам Президентской библиотеки им. Б. Н. Ельцина (2013); информационно-сервисный центр (2015). С 2013 г. Филиалом ТОУНБ им. А. С. Пушкина стала областная специальная библиотека для слепых им. Н. А. Островского. Внедряются новые формы обслуживания – виртуальная справочная служба, электроннная доставка документов и т. д.
Ежегодно к ресурсам библиотеки обращаются более 40 тысяч пользователей, выдается около 1 млн документов, из них 36 % – в удалённом режиме, растёт количество посещений.
Библиотека сохраняет и развивает традиции культурно-просветительной деятельности, проводит краеведческие чтения, презентации книг, литературные и музыкальные вечера, циклы мероприятий, фестивали чтения, просветительные и образовательные акции, региональные конкурсы.
Для повышения профессионального мастерства библиотечных работников области в ТОУНБ им. А. С. Пушкина создана Единая областная методическая служба библиотек Тамбовской области со Школой креативного библиотекаря «Мобильный профессионал», организуются курсы повышения квалификации, семинары, тренинги, практикумы, вебинары, реализуется проект «Библиотечное наставничество» с использованием Комплекса информационно-библиотечного обслуживания, приобретённого библиотекой в 2014 г. Ежегодно организуется учебная и производственная практика студентов и преддипломная стажировка выпускников высших образовательных учреждений в целях приобретения ими опыта работы в библиотеке.
Издаёт ежегодный библиографический календарь-справочник «Тамбовские даты» (совместно с ГАСПИТО), сборники «Библиотеки Тамбовской области», каталоги и другие материалы.
Директора библиотеки: П. Д. Авраменко (1935–1940), А. Л. Туровский (1940–1941), В. Г. Емельянова (1941–1942), С. В. Чащинская (1943–1944), Ю. А. Андреева (1944–1947), Т. В. Бреева (1947–1971), Н. Б. Гетман (1971–1987), В. М. Иванова (1987–2014), Л. А. Пронина (с 2014 г.).
ТОУНБ им. А. С. Пушкина − член Российской библиотечной ассоциации (РБА). Получатель грантов Президента РФ, Российского фонда фундаментальных исследований и др. Лауреат премии Тамбовской области им. Е. А. Боратынского (2016). По её инициативе создана Автономная некоммерческая организация «Тамбовское библиотечное общество» (2015).