Als Gründungsjahr für die Gunnerus Bibliothek gilt das Jahr 1768. In diesem stellte „Die Königlich norwegische Gesellschaft der Wissenschaften“ (DKNVS) Peter Daniel Baade als Bibliothekar ein. Dieser sollte die Buchsammlung der DKNVS nach außen hin vermitteln. Baades Anstellung war nur von kurzer Dauer. Bereits einen Monat nach seiner Berufung wurde er als Gemeindepfarrer nach Sjælland in Dänemark gerufen. Aus diesem Grund wurde Johan Ernst Gunnerus, der Mitbegründer der Gesellschaft, zum Bibliothekar der Gesellschaft, eine Stellung, die er bis zu seinem Tod 1773 innehatte. Zu dieser Zeit befand sich die Bibliothek im Haus von Gunnerus in der Dronningensgate.

In den frühen Statuten der Gesellschaft war festgelegt, dass diejenigen, die zu Mitgliedern der Gesellschaft gewählt worden, entweder 10 Reichstaler für den Einkauf von Büchern bezahlen oder 2 Bücher, die denselben Wert haben, der Bibliothek übergeben mussten. Auf diese Weise wurde begonnen eine Buchsammlung aufzubauen. Auch testamentarische Nachlässe, wie etwa von Gerhard Schøning und Christopher Hammer, führten zum Ausbau des Bibliotheksbestandes.

Zu Beginn war die Bibliothek eine Forschungsbibliothek für die Mitglieder der DKNVS, nach und nach jedoch konnte sie auch von Nichtmitgliedern genutzt werden. Bis zum Jahr 1874 wurde beim Bestandsaufbau auf allgemeinwissenschaftliche Literatur Wert gelegt, dies änderte sich jedoch nach einer Reform der Gesellschaft in diesem Jahr. Von da an konzentrierte sich die Sammlung auf Literatur aus den Bereichen Botanik, Zoologie, Archäologie und Geschichte.

Aufgrund ihrer bedeutenden historischen Bestände aus dem 18. Jahrhundert, ist die Gunnerus Bibliothek eine der wichtigsten wissenschaftlichen Bibliotheken in Skandinavien. Die Gunnerus Bibliothek,  hat ihren fachlichen Schwerpunkt in der Archäologie und in der Natur- und Kulturhistorie.