Die Dienstbibliothek des Staatsarchivs bietet Mitarbeitern und Benutzern als Ergänzung zur archivischen Arbeit ein umfangreiches Medienangebot. Der Bestand umfasst ca. 130.000 Medien und zahlreiche laufend gehaltene sowie abgeschlossene Zeitschriften und Zeitungen aus dem Zuständigkeitsgebiet des Staatsarchivs. Der Altbestand vom 16. Jahrhundert bis 1800 besteht aus etwa 2500 Bänden. Sammlungsschwerpunkte der Bibliothek liegen auf der hessischen Geschichte mit einer Vielzahl lokalhistorischer Werke, Historischen Hilfswissenschaften sowie Nachschlagewerken. Ergänzt wird das Angebot durch Werke zur allgemeinen Geschichte des In- und Auslandes. Spezielle Sammlungen gibt es zu den Themengebieten Judaica, Recht und Amtsdruckschriften. Auch die Buchbestände mehrerer Deposita sind in die Bibliothek integriert.

Da die Dienstbibliothek eine Präsenzbibliothek ist, sind Ausleihen außer Haus oder Fernleihen nicht möglich. Bücher können im Lesesaal wie Archivalien bestellt werden. Recherchen im Bibliotheksbestand sind über HADIS möglich.

Erwerbungen der Bibliothek seit 1993 werden in der Datenbank Allegro erfasst und in HADIS eingespielt. Die Retrokatalogisierung der Zettelkataloge ist nahezu abgeschlossen. Im Jahr 2012 ist der Umstieg zum Hessischen Bibliotheksinformationssystem HEBIS geplant.