国家版本馆的前身，是中国版本图书馆。而追溯到根源上，则是新中国建立初期的中央人民政府出版总署的图书馆。这个图书馆从一建立，就承担着一项特殊的任务——收藏保存全国范围内“逐月逐年之新版再版书籍，据此为统计研究，以观察出版界之情况。”（《叶圣陶日记》）。1950年1月，出版总署颁发了《出版总署关于征集新出图书样本致各出版社的通知》。通知开头阐明：“本署成立以后，现正进行两项计划：（一）就全国出版图书作全盘的调查统计，以便于研究设计，推进出版事业。（二）拟在本署建立版本图书馆，搜藏全国图书样本，以便于永久保存。”这里说明总署于1950年1月正式开始了图书馆的筹建，特别是馆藏图书的收集。据时任出版总署副署长叶圣陶先生在日记中记录，版本图书馆是以苏联中央书库为蓝本而建的。前苏联自上世纪二十年代就建立了“中央书库“制度，根据法令规定，各出版社出版的每种出版物均须呈缴50册(份)给中央书库永久保存。1951年1月6日 文物局副局长王冶秋新自苏联归，来我署讲苏联图书馆情形。彼处有一中央书库，自一九二○年起，所有书刊均保藏一份。我署之版本图书馆，即师其意。王谓中央书库不仅保藏，且为全国之图书馆与读者服务。编印图书馆所用之书目卡片发售，他馆即不需各自编卡。2月23日 上午，图书馆、编译局、人民出版社三单位汇报，至十一时毕。图书馆将仿苏联中央书库之制，为全国图书馆服务，期节人力。 ——《叶圣陶日记》这样的一个旨在服务全国的中央图书馆，必须要配备一个德高望重、学养深厚的馆长，方能镇得住场子。版本图书馆的首任馆长，是孙伏园。如果对于鲁迅先生和现代文学史、新闻史稍有研究的人，都会熟知这个名字。叶圣陶在1951年3月3日的日记中记录，“午刻，孙伏园来，渠（即他）以昨日到。（胡）愈之拟请其主持署中之图书馆，尚未谈妥。”两天之后，似乎事情就谈妥了，“伏园来谈，对于主持图书馆，渠表同意。此外又将请渠主编成人课本。”孙伏园（1894－1966年），浙江绍兴人，毕业于北京大学，现代著名散文作家，新闻达人，曾经创立和主持过民国《晨报副刊》等多个著名日报的副刊，被称为“副刊大王”“副刊之父”，他是鲁迅先生的绍兴同乡，也是其入室弟子，彼此一直保持着亦师亦友的良好关系。在《鲁迅日记》中记录过的文化名人，孙伏园出现次数是名列前茅的。孙伏园后来撰写的一些回忆文章，是学者研究鲁迅的重要参考材料。1949年7月，孙伏园到北京参加第一次全国文代会，被选为全国文联委员。因出版总署署长胡愈之非常了解他的才干，邀请他来创建和领导版本图书馆，直到1954年因病离职。
版本图书馆首任馆长、著名学者孙伏园版本图书馆与人民教育出版社还有一段特别缘分。当人教社、人民出版社、人民美术出版社等新中国第一批专业出版社筹建和成立初期，一直与出版总署在东总布胡同10号院合署办公，也共用着总署的图书馆。1950年初，版本图书馆接收到一批重要藏书，即原国民政府的国立编译馆图书。国立编译馆，1932年成立，是国民党政府专门从事教科书编审和科学名词审定的半行政、半学术机构。全国解放之后，该馆大部分图书资料（三至五万册）都被出版总署接收，收入版本图书馆。当人教社独立建制后，因编研教材需要大批参考图书，总署图书馆将一部分原编译馆的工具书、古籍和老版本教科书调拨给人教社使用。1953年2月，人教社图书馆正式成立，这批图书即是基本馆藏和家底。直到现在，这些先后盖有“国立编译馆”“中央人民政府出版总署”和人教社藏书章的图书，还在继续服务着新时代的中小学教材编研工作。
回头再说版本图书馆吧。这个馆的职能与一般公共图书馆不一样，只藏书不借书，不对一般公众开放服务，只是作为政府出版管理的一项附属职能。所以，它大部分时间是跟随行政隶属关系变动而身不由己，这也注定了它半个多世纪的命运多舛。隶属关系几度易手，馆名更是变动了多达11次之多。大体过程如下：
位于东城区先晓胡同的版本图书馆因为这个图书馆的职能特殊，不仅普通大众知之甚少，就连出版界的人也多数不知道它的存在。其实呢，自从上世纪90年代中期，国家规定所有出版社发排的图书均应向新闻出版署信息中心（中国版本图书馆）填报“图书在版编目（CIP）数据工作单后，每个中国人所阅读的书籍都和这个机构有联系。因为每一本正式出版物的版权页上都会有CIP数据，作为其特有的身份描述。这个数据，以及实名申领书号、出版物条码，都是由这个机构来赋予的。中国人每天都在享受它的服务。
图书在版编目（CIP）数据示例当“中国版本图书馆”作为信息中心的行政职能不断明确和强化的同时，它依然在延续着版本收藏的文化功能。全国各个出版机构的纸质、音像制品、数字化出版物，都要按规定向它上缴样本。听说截至2009年，该馆馆藏仅图书就已经超过400万种，每年还保持着较大幅度的增量。由于其办公地点（北京市东城区先晓胡同10号）实在无法容纳如此体量的藏书，90年代中期曾在北京大兴区的北京印刷学院建造了中国版本图书馆书库，馆藏书报刊陆续转移此库典藏。经过近30年出版产能的大爆炸，该库的容量应该业已告急、倍感危机。从另一个角度来说，版本图书馆如果只是履行了典藏功能，而不能充分发挥其资源优势和专业优势，进一步履行展示、教化、育人等功能，更大范围地服务社会和大众，终究是不完美的，是残缺的，这也是时代对于这个70多年老牌机构发出的强烈呼唤。转机终于到来了。2020年10月，党的十九届五中全会从繁荣发展文化事业和文化产业、提高国家文化软实力的战略高度，要求“加强国家重大文化设施和文化项目建设”，国家版本馆列入其中。2021年3月，国家版本馆等重大文化设施建设列入《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》。2022年7月23日，中国国家版本馆“一总三分”同时落成揭牌。在新形势下，中国国家版本馆主要承担国家版本资源规划协调、普查征集、典藏展示、研究交流和宣传使用职责。2023年6月2日，国家版本馆开馆将近一年之际，习近平总书记莅临进行了实地考察，并强调了建馆初衷：“我十分关心中华文明历经沧桑流传下来的这些宝贵的典籍版本。建设中国国家版本馆是我非常关注、亲自批准的项目，初心宗旨是在我们这个历史阶段，把自古以来能收集到的典籍资料收集全、保护好，把世界上唯一没有中断的文明继续传承下去。”73岁的国家版本馆（版本图书馆），终于迎来了自己的黄金年代。