ห้องสมุดของมหาวิทยาลัยโทรอนโตเป็นเครือข่ายห้องสมุดที่ใหญ่ที่สุดในบรรดาห้องสมุดวิชาการและใหญ่เป็นที่ 3 ในอเมิกาเหนือรองจากมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดและมหาวิทยาลัยเยล โดยมีหนังสือแบบรูปเล่ม 10.3 ล้านเล่ม ในรูปย่อไมโครฟิล์มหรืออีเล็กทรอนิกส์ 5.3 ล้านเล่ม และมีที่สะสมไว้อีก 1.8 ล้านรายการ หอสมุดโรบาร์ท สูง 14 ชั้น เป็นห้องสมุดหลักด้านมนุษยศาสตร์และสังคมศาสตร์ ในอาคารหลังนี้ยังมี "ห้องสมุดหนังสือหายากทอมัส ฟิชเชอร์" มี ศูนย์ข้อมูลวิทยาศาสตร์เกอร์สไตน์ ซึ่งถือเป็นเรือธงของหอสมุดนี้ที่สนับสนุนการศึกษาด้านวิทยาศาสตร์และวิทยาศาสตร์สุขภาพ

มหาวิทยาลัยมีระบบกรุอินเทอร์เน็ตที่สามารถดิจิไทซ์หนังสือในห้องสมุดออนไลน์ได้