1949.aastal suurenes raamatukogu töötajaskond kaks korda ja raamatukogu direktoriks sai Kaja Noodla. Algatati mõte endise ülikooli kiriku ümberehitamisest raamatukogu tarvis. 1950. a. alguses hakati koostama Tartu ülikooli ajaloo ning õppejõudude ja kasvandike bibliogtaafia kartoteeki. 1951. aastast sai uueks direktoriks Aimi Hiir. Kirikust ümber ehitatud hoone võeti õpperaamatukoguna kasutusele 1956.aastal. 1957.aastal lõpetati ligi kümme aastat kestnud raamatuvarade inventeerimine. 1958.a. nimetati raamatukogu teaduslikuks raamatukoguks, seoses sellega suurenes koosseis, avardusid võimalused bibliograafia- ja teadustööks, kujundati välja restaureerimisosakond. Regulaarselt hakkasid ilmuma raamatukogu publikatsioonid, toimuma teaduskonverentsid, seminarid. 1962. aastast sai raamatukogu juhatajaks Laine Peep, kes oma pikaajalise ja sisuka tööga asetus oma varasemate teenekate eelkäijate Karl Morgensterni ja Friedrich Puksoo kõrvale.
oma käskkirjaga Rahvahariduse osakonna juhatajal teatama isiklikult õpetajatele ja raamatukogutöötajatele, et nad on määratud tööle nõukogude Eestisse, kus peavad kõigepealt koguma andmeid haridustöötajate kohta, võtma arvele kõik ümbruskonnas olevad õpikud ning sulgema ajutiselt kooli- ja avalikud raamatukogud. 1944. aasta novembris käsk puhastada raamatukogud fashistlikust ja muust nõukogudevastasest kirjandusest. Raamatuvarade hävitamine Glavliti salajaste käskkirjade järgi jätkus, kusjuures nüüd keskenduti Keskraamatukogude lõhkumisele (enne sõda ei jõutud), suureks kaotuseks eesti kultuurile oli 150000 köitelise, väga hästi komplekteeritud (sisaldas ka eesti kirjanduse arhiivkogu) ja sõja ning senised okupatsiooniaastad õnnelikult üle elanud Tallinna Keskraamatukogu hävitamine aastail 1946-1950 Korraldused venekeelse ja nõukogude ajal ilmunud eestikeelse kirjanduse kõrvaldamise kohta