宋元時期藏書大體可分為政府藏書、私家藏書和書院藏書三個系統。
北宋接受後周藏書13000餘卷，後又陸續從其他地區收繳一些圖書。除此之外，北宋初期還在民間徵集圖書。宋太祖趙匡胤、宋太宗趙炅、宋仁宗趙禎和徽宗趙佶都分別下詔求書，多次按唐朝目錄公佈國家缺書目錄，並規定了優厚的獎勵辦法：獻書多的量才給官，獻書少的從優給價；不願獻出的，國家可以藉抄。另外，規定各地必須送繳新出版的圖書。由於有了這幾項實際的措施，北宋的國家藏書增長很快。據《宋史·藝文志》記載，最盛時藏書達到6705部，總計73877卷。
公元1127年，金國攻陷東京(今開封)，俘虜了徽、欽二帝，北宋滅亡，同年，宋欽宗的弟弟趙構即位，第二年定都杭州，史稱南宋。北宋滅亡使其160年積蓄的圖書損失慘重。所謂“中秘所藏與士大夫家者悉為無有”(王明清《揮麈〔zhu主〕後錄》)。
南宋建立後，當局大力蒐集圖書。首先蒐集北宋以來的實錄、會要、國史、寶訓等以補全北宋以來的重要典籍。
南宋政府還注意真跡與善本的收藏，凡獻的圖書，先交秘書省甄別，確認為善本時方可收下。
經過南宋政府努力收集，國家藏書驟增到9819部，119972卷。
元世祖忽必烈於至元十三年(公元1276年)滅南宋，建立元朝，接收了金和南宋的國家藏書。元世祖至元十年(公元1273年)和元惠帝至正年間(公元1341—1368年)分別下詔在江南征集圖書，但收效甚微。
北宋初年，國家藏書處有三館：史館(掌編修國史、曆書及圖籍之事)、昭文館與集賢院(掌管四庫圖書修寫、校讎之事)。宋太宗太平興國三年(公元978年)，設立了崇文院，作為管理圖書的總機構，並以三館之書充實之。與此同時，還將三館藏書萬餘卷，另設書庫，稱之為“秘閣”。史館、昭文館、集賢院與秘閣統稱為“四館”，是國家藏書中心。此外，政府還在國子監、學士院置有藏書；宮內圖書則分藏於龍圖閣、太清樓、玉宸殿等處。宋代圖書館工作人員的社會地位較高，在崇文院及四館的人員稱之為館職，四館的負責人稱為直館事(相當於現代圖書館的館長)，校理、校勘等人員，也頗受朝廷的重視，且升遷比較快。藏書實行分庫管理制度，管理書庫的人稱之為庫子。南宋大體上沿襲北宋制度。南宋紹興十三年(公元1143年)正式建秘書省，主管圖書典籍，未設集賢院、昭文館，重要的圖書藏於秘閣，一般圖書藏於秘書省書庫。書庫分經、史、子、集庫各五間七櫥。秘書省統理有關事務。
據錢大昕《補元史·藝文志序》所述，元代於元世祖至元九年(公元1279年)設置機構秘書監，掌歷代圖籍及陰陽五行禁書。及滅宋平金後，“曲章圖籍，皆歸”。元初建立了興文署，專管印刷出版工作，隸屬於翰林國史院，後來撤銷。另設有藝林庫主管圖書典藏工作，隸屬於奎章閣學士院。
宋代因雕版、活字印刷的興盛，圖書印製較易，圖書數量大增，使宋代成為我國私人藏書的極盛時期，出現了許多藏書家。曾任參知政事(副相)的宋綬(公元991—1040年)及其子宋敏求(公元1019—1079年)藏書多達三萬卷。不少士大夫為便於去宋家借閱圖書，往往在他家住的汴京春明坊一帶租房住下，由於租房人多，致使這一帶的房租比別的地方貴出一倍。曾任秘書監少監(秘書省副長官)的王欽臣，藏書43000卷。江陵人田偉的博古堂藏書37000餘卷，宋徽宗下詔求書時，他就獻了三館所缺圖書1000卷。宋英宗的兄弟榮王宗綽，藏書多達七萬餘卷。著名學者李昉(公元925—996年)、歐陽修(公元1007—1072年)、著名女詞人李清照(公元1084—1151年)與其丈夫趙明誠(公元1081—1129年)亦是這一時期的著名藏書家。趙明誠、李清照二人省吃儉用，蒐集圖書，將許多亡書逸史與少見之書借來，自己抄寫下來，妥加收藏。建炎元年(公元1127年)為避金人騷擾，李清照夫婦南下時只將精萃金石、古籍15車南遷。以後，李清照多次逃難，南遷的文物、古籍相繼散失。著名藏書家有葉夢得(公元1077—1148年)，字少蘊，江蘇吳縣人，20歲中進士，歷任尚書右丞等官，生平喜好藏書。宋代學者王明清在《揮麈錄》中記載：“南渡後，唯葉少蘊少年貴盛，平生好收書，逾十萬卷”，“建書樓以儲之，極為華煥”。南宋紹興初年，樞密院編修官汝陰(今安徽阜陽)人王銍〔zhi至〕與他的兩個兒子王廉清、王明清共同收藏圖書幾萬卷。王銍是宋初著名學者王昭的後裔，其父王萃，也是個藏書家。後來王明清利用其父留下的資料寫成筆記《揮麈錄》，記載了宋代政事與製度。著名學者晁公武、尤袤、鄭樵、陳振孫藏書都很多，他們不僅收藏圖書，而且根據自己的藏書分別編成《郡齋讀書志》、《遂初堂書目》、《直齋書錄解題》等書目，為我國藏書事業作出了重大貢獻。
元代私人藏書大多為漢人，著名的藏書家有莊肅、元好問、張思明、汪惟正以及契丹族學者耶律楚材(公元1190—1244年)等人。莊肅，字恭叔，原為南宋秘書小吏，宋亡後鄉居不仕，聚書八萬卷。元惠宗於至正年間(公元1341—1368年)詔求遺書，曾派學士危素前往選書，這時莊肅已死，他的後人怕藏有禁書，於是將書焚毀，危素只得圖書500卷。元好問(公元1190—1257年)是金代著名文學家，收藏大量圖書。金宣宗貞祐元年(公元1213年)蒙古人南下，為了保存圖書，把幾千冊善本藏入夾牆。後來為躲戰亂，他將珍貴善本與常讀之書1000多冊，裝了滿滿兩車，由太原啟程南渡黃河，到了福昌(今河南宜陽)三鄉鎮後，因潼關失守，再度南逃，不料途中住宿失火，兩車書均被焚毀。史載，張思明藏書亦達37000餘卷。元代中書令耶律楚材頗愛藏書，《元史·耶律楚材傳》稱其死後留有古今書畫、金石和遺文數千卷。
據統計，宋代共有書院719所，北宋只有幾十所，南宋有數百所。其中最著名有六大書院，即江西廬山的白鹿洞書院，湖南長沙的岳麓書院，河南商丘的睢陽書院(即應天府書院)，河南登封的嵩陽書院，湖南衡陽的石鼓書院以及江蘇金壇的茅山書院。宋代各大書院多得朝廷或地方州府賜書與贈書，如太宗於太平興國二年(公元977年)賜書白鹿洞書院，太宗於至道二年(公元996年)賜書嵩陽書院，真宗於大中祥符八年(公元1015年)賜書岳麓書院等。南宋孝宗淳熙六年(公元1179年)朱熹重修白鹿洞書院，除獲賜國子監本《九經》注疏外，又向各處徵書。宋真宗咸平二年(公元999年)潭州守李允為岳麓書院建一書樓，以安置書院藏書。書院一般藏書較多。如曾任南宋秘書監的魏了翁(字鶴山)在家鄉四川蒲江設立的鶴山書院，藏書就達10萬卷之多。
元代政府對辦書院採取鼓勵政策，宋滅元興，許多漢人儒士不仕，多退而建書院講學，有的致仕後亦興辦書院，致使書院大興。 《續通考》載元代書院只有41所，實際未記載的數倍於此。據統計元代新建書院211所，復興的56所，改建的19所，共計296所。元代統治者提倡建書院的目的是把讀書人引入讀書做官的利祿之途，好受其控制。對於元代書院的藏書，因缺乏史料記載，無從多述。
隨著藏書的迅速發展，藏書的指導原則被提上日程，採集圖書則是藏書建設的首要問題。如何使自己採集的圖書較全較優是各個藏書機構與藏書家十分注意的事情。南宋史學家、目錄學家鄭樵在《通志·校讎略》中，明確地提出採集圖書的八種方法：即類以求(在同類書中選優)、旁類以求(從旁類中鑑別選擇)、因地以求(依不同地域求書)、因家以求(從不同學派求書)、求之公(從國家出版物中選書)、求之私(從民間刻家與印刷作坊求書)、因人以求(從不同的學問家、藏書家求書)、因代以求(從不同的時代求書)。這些方法是鄭樵在印刷事業興盛、出版物品類繁多的具體情況下提出的，是適時、有效的辦法，也是對宋代藏書建設實踐的總結，是十分可貴的理論概括，推動了爾後中國的藏書建設。
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