Збирка старе књиге једна је од најстаријих и најважнијих у Народној библиотеци Србије. Основана је самим настанком Народне библиотеке и на њеном профилисању и попуњавању радили су највећи српски библиотечки посленици као што су Ђуро Даничић или Стојан Новаковић. У Првом светском рату нестао је велики број књига, док је у Другом, у међувремену добрим делом обновљена, потпуно уништена већ првог дана. Данас збирка има, условно речено, 5.886 наслова са око 15.000 примерака.

Збирка је 1973. добила, пре свега трудом Душице Стошић, незаобилазни Каталог књига на језицима југословенских народа : 1519–1867 којим је представљен већи део збирке односно 3.044 библиографске јединице. У Збирци старе књиге чувају се страна стара и српска стара штампана књига, као и периодика на годишњем нивоу (годишњаци, алманаси, календари). Нова концепција ове збирке омогућиће њено јасније профилисање, а нови Закон о старој и реткој библиотечкој грађи искристалисао је њене границе. Како се ради о временском принципу укрштеним са националном књижевношћу, за српски језик и културу доња граница је 1638 (публикације до ове године налазе се у Археографском одељењу), док је горња граница 1867, година када је званично у употребу уведена Вукова реформа језика; за хрватски и словеначки 1835; за румунски 1830; за руски и мађарски 1800; за бугарски 1878; за западноевропске језике то је 1700.

У оквиру збирке раде се послови на проналажењу, прикупљању, чувању, заштити и коришћењу грађе; проучавању и вредновању грађе; категоризацији и вођењу регистара; обради грађе и изради каталога; заштити, микрофилмовању, дигитализацији, конзервацији и рестаурацији грађе.

Иако се у садржинском смислу збирка базира на религијској, пре свега хришћанској литератури, чувају се и дела великана српске културе попут Јована Рајића, Лукијана Мушицког, Захарија Орфелина, Доситеја Обрадовића, Платона Атанацковића, Вука Караџића, Ђура Даничића, Петра II Петровића Његоша, С. С. Сарајлије, Бранка Радичевића, Стерије, Ј. Ј. Змаја, као и први буквари, читанке, уџбеници, те први српски устави и закони. Великани светске литературе представљени су преводима кроз Хомера, Цицерона, Вергилија, Хорација, Овидија, Сервантеса, Бајрона, Игоа, Гетеа, Гогоља.

Од штампаних књига на страним језицима, којих у збирци има од постинкунабула надаље, само из 16. века има преко 120. Најстарија је историја Скадра, књига Марина Барлезија из 1504. године, De obsidione Scodrensi. Уколико хрватски не рачунамо као страни језик, а збирка поседује велики број хрватских књига, међу књигама на страним језицима најзаступљенији је свакако латински, у већој мери руски, а у мањем броју примерака италијански, француски, немачки, мађарски, бугарски, румунски, старогрчки, словеначки, чешки језик.

Сигнатура Збирке старе књиге је С.