Biblioteka i czytelnia Warszawskiego Towarzystwa Muzycznego została otwarta w dniu 25 III 1871 r. równocześnie z inauguracją działalności WTM w lokalu Towarzystwa w Salach Redutowych Teatru Wielkiego. W dniu otwarcia zbiory liczyły 103 egzemplarze książek i 2350 pozycji nutowych, ofiarowanych przez ówczesnych wydawców muzycznych i niektórych członków stowarzyszenia.
Służyły one początkowo wyłącznie członkom WTM i amatorskich zespołów chóralnych i instrumentalnych działających w Towarzystwie i uczniom Szkoły Muzycznej WTM.
U schyłku XIX wieku nastąpił radykalny przełom w gromadzeniu zasobów bibliotecznych. W 1891r. przy WTM powstała Sekcja im. Stanisława Moniuszki, zaś w 1899 r. - Sekcja im. Fryderyka Chopina. Jan Karłowicz, inicjator obu Sekcji, rozpoczął systematyczne gromadzenie rozproszonych rękopisów, druków i pamiątek związanych z tymi kompozytorami i przystąpił do planowej edycji, pod firmą Sekcji im. S. Moniuszki, niewydanych jeszcze utworów tego twórcy.
Jakkolwiek zbiory obu Sekcji nie wchodziły formalnie w skład Biblioteki WTM, to jednak ugruntowały kształtujący się od lat pogląd środowiska muzycznego, że tylko ta instytucja w Warszawie jest w stanie gromadzić muzykalia o charakterze archiwalnym. Stopniowo zaczęły napływać tu nie tylko pojedyncze cenne egzemplarze rękopisów i druków muzycznych ale również całe kolekcje i spuścizny kompozytorskie (zob. - Zbiory i katalogi). Przewodnik E. Chwalewika (Zbiory polskie ... Warszawa-Kraków 1927) nadmienia, iż Biblioteka WTM posiadała pod koniec lat 20-tych XX w. ok. 1.500 starych druków muzycznych i rękopisów, przeszło 26.000 nut drukowanych oraz liczne muzealia i archiwalia po Chopinie i Moniuszce. Natomiast ze Spisu numerowego utworów znajdujących się w Bibliotece Warszawskiego Towarzystwa Muzycznego [Warszawa, ok.1932], opracowanego przez Feliksa Starczewskiego, wynika, że w zbiorach znajdowało się już ponad 30.000 rękopisów i druków muzycznych.
W 1909 r. Warszawskie Towarzystwo Muzyczne wraz z Biblioteką i Szkołą Muzyczną przeniosło się do gmachu Filharmonii Warszawskiej. W magazynie bibliotecznym w 1935 r. zainstalowano najnowocześniejsze wówczas piętrowe regały metalowe. W czytelni natomiast znajdował się księgozbiór podręczny.
W pomieszczeniu tym odbywały się również obrady jury pierwszych trzech Międzynarodowych Konkursów Chopinowskich i pierwszego Międzynarodowego Konkursy Skrzypcowego im. Henryka Wieniawskiego, zainaugurowanych i urządzanych przed II wojną światową przez WTM i jego Wyższą Szkołę Muzyczną im F. Chopina. W pierwszych dniach września 1939 r. niemieckie bomby zburzyły część gmachu Filharmonii Warszawskiej, w której przepadły znajdujące się tu zbiory muzealne WTM (pamiątki po Chopinie, Moniuszce, Karłowiczu i in. polskich kompozytorach). Przemieszczone, na rozkaz okupanta, z niezniszczonego lokalu Biblioteki WTM rękopisy muzyczne weszły w skład Staatsbibliothek Warschau a następnie 9 XII 1944 r., w ramach tzw. Akcji pruszkowskiej, zostały wywiezione przez Niemców do miejscowości Adelsdorf (dzisiaj Adelin) na Dolnym Śląsku. W sierpniu 1945 r. warszawscy bibliotekarze odnaleźli je w zabudowaniach tamtejszego folwarku należącego do hrabiego Pfeyl. Jak udało się ustalić wielkość strat wśród wywiezionych rękopisów sięgnęła 40% stanu przedwojennego. Podczas powstania uległy natomiast prawie całkowitemu zniszczeniu pozostawione w bibliotece druki muzyczne i część niezinwentaryzowanych rękopisów oraz archiwum instytucji.
Po wojennej stracie siedziby Warszawskie Towarzystwo Muzyczne i odzyskane w części zbiory rękopiśmienne umieszczano początkowo w przygodnych lokalach, m. in. w filiach odradzającej się Szkoły Muzycznej WTM na ul. Szpitalnej, potem na Polnej, zaś od czerwca 1951 r. w oficynie na Nowym Świecie 24 - w adaptowanych prowizorycznie pomieszczeniach dawnej łaźni parowej.
Pięć lat później dla zbiorów uzyskano nowy, obszerniejszy i zajmowany do dzisiaj lokal, przy ul. Zakroczymskiej 2. Dzięki licznym darom a później również i zakupom, powiększano stopniowo zasób druków muzycznych oraz rękopisów, ukierunkowując go tematycznie w stronę dokumentacji działalności twórczej i edytorskiej warszawskiego środowiska muzycznego XIX i I poł. XX w. Powiększający się i coraz bardziej zróżnicowany zbiór muzykaliów spowodował, że w 1959 r. została wprowadzona jego nazwa: Biblioteka, Muzeum i Archiwum WTM. Zasób tej placówki jest dzisiaj podstawą naukową wielu rozpraw muzykologicznych i historycznych, prac magisterskich oraz źródłem dla wykonawców muzycznych, szukających nowego, nieznanego repertuaru. Od 2002 r. organizowane są w siedzibie WTM koncerty z cyklu "Z muzycznej przeszłości Warszawy", na których prezentowane są zapomniane kompozycje, spoczywające na półkach WTM-owskiej Biblioteki. O wartości naukowej i historycznej zbiorów WTM świadczy m, in, fakt zaliczenia ich przez Ministerstwo Kultury i Sztuki w 1998 r. do Narodowego Zasobu Bibliotecznego, co nakłada na Warszawskie Towarzystwo Muzyczne szczególny obowiązek właściwej dbałości o stan zachowania i bezpieczeństwo kolekcji. Od szeregu lat pomaga finansowo tym poczynaniom Ministerstwo Kultury i Dziedzictwa Narodowego oraz Miasto stołeczne Warszawa, przeznaczając pewne środki na fachową konserwację niektórych, najbardziej tego potrzebujących, obiektów o charakterze archiwalnym, na oprawy nut, książek i czasopism muzycznych, wreszcie na muzykologiczno-bibliotekarskie opracowania pozyskiwanych spuścizn kompozytorskich oraz na gromadzenie dokumentacji dawnej działalności Warszawskiego Towarzystwa Muzycznego.
Dzięki funduszom Ministerstwa Kultury i Sztuki (Dziedzictwa Narodowego) poddano konserwacji:
2001 - 8 autografów Stanisława Moniuszki
2002 - 39 autografów kompozycji kościelnych S. Moniuszki
2003 - 14 autografów różnych utworów S. Moniuszki
2007 - 44 autografy pieśni i operę Hrabina S. Moniuszki
2008 - 34 autografy utworów Karola Kurpińskiego
oraz opracowano spuściznę kompozytorską Zbigniewa Wiszniewskiego
Dzięki funduszom Miasta st. Warszawy poddano konserwacji:
2003 - 39 rękopisów różnych Stanisława Moniuszki
2004 - 20 autografów kompozycji kościelnych S. Moniuszki
2005 - 32 autografy kompozycji religijnych S. Moniuszki
2006 - 14 autografów kompozycji religijnych i operę HalkaS. Moniuszki
2007 - 14 autografów kompozycji fortepianowych, opery Straszny dwór i Karpaccy Górale S. Moniuszki
oraz opracowano spuścizny kompozytorskie:
2003 - Feliksa Rybickiego
2004 - Henryka Swolkienia
2007 - Jana Pasierba-Orlanda i Wacława Lachmana
2008 - Michała Kruszyńskiego i Ludomira Rogowskiego
W ostatnich latach we współpracy z Narodowym Instytutem Fryderyka Chopina część zbiorów została zdigitalizowana i jest dostępna pod adresem:
Biblioteka, Muzeum i Archiwum WTM sporadycznie urządza okolicznościowe ekspozycje i sesje naukowe (zob. - Historia WTM), jak również wypożycza eksponaty na wystawy organizowane przez inne muzea, w tym Muzeum Historyczne m. st. Warszawy, Muzeum Teatralne, Muzeum Narodowe, Muzeum Fryderyka Chopina w Narodowym Instytucie F. Chopina, Muzeum Niepodległości i in.