Bereits bei ihrer Einrichtung 1899 bildeten die Abteilungen zur Stadtgeschichte ("Bonnensia") und Rheinischen Geschichte den wichtigsten Grundstock der anfänglich etwa 6.000 Bände umfassenden "Wissenschaftlichen Stadtbibliothek". Inzwischen beläuft sich der Bibliotheksbestand auf rund 162.000 Medieneinheiten (Bücher, Broschüren, Faltblätter, Zeitschriften, Zeitungen etc.), die in der Regel auch ausleihbar sind.

Der Bestand an historischen Büchern (vor 1900 erschienen) umfasst knapp 20.000 Bände. Die ältesten stammen aus dem 16. Jahrhundert und betreffen überwiegend die religiösen Auseinandersetzungen im Bonner Raum. Das früheste Druckwerk ist Kaspar Hedios "Chronika der alten christlichen Kirchen" (Straßburg 1530). Die historischen Bücher sind größtenteils im 19. Jahrhundert erschienen. Darunter sind wichtige Quellen wie die Bonner Adressbücher und die Bonner Zeitungen.

Die Stadthistorische Bibliothek Bonn stellt für das vom Land NRW geförderte Projekt zur Digitalisierung von Lokalzeitungen aus NRW im Zeitraum von 1801-1945 Masterfilme und Original-Zeitungsbände zur Verfügung. Folgende Zeitungen, die sich im Original und/oder als Mikrofilm im Bibliotheksbestand befinden, liegen digitalisiert vor und können über das Zeitungsportal NRW abgerufen werden:

• Annalen. 1787
• Beiträge zur Ausbreitung nützlicher Kenntnisse. 1784 - 1785
• Bonner Chronik. 1890 - 1891
• Bonner Dekadenschrift. 1794 - 1795
• Bonner Zeitung. Bonn. Thormann. 1824 - 1830
• Bonner Zeitung. Mit dem Bonner Wochenblatt verbunden. 1850 - 1891
• Bonner Zeitung. Red. Gottfried Kinkel. 1848 - 1850
• Neue Bonner Zeitung. Später Bonner Zeitung. 1892 - 1933
• Gnädigst privilegirtes Bönnisches Intelligenz-Blatt. 1772 - 1796
• Rheinische allgemeine Zeitung. 1869 - 1870
• Godesberger Volkszeitung. 1913 - 1941