Lietuvos mokslų akademijos Vrublevskių biblioteka savo istorijoje išgyveno kelias transformacijas. Biblioteka buvo įkurta 1912 m. žymaus Vilniaus advokato, visuomenininko ir bibliofilo Tado Stanislovo Vrublevskio (1858 – 1925 m.).

Sovietų sąjungai okupavus Lietuvą 1941 m. sausio mėn. Vrublevskių valstybinės bibliotekos pagrindu buvo įsteigta Lietuvos TSR Centrinė Mokslų Akademijos biblioteka. Centrinė MA biblioteka turėjo padėti Lietuvos TSR mokslų akademijos įstaigoms, institutams vykdyti mokslo tyrimus, aprūpinti jas moksline literatūra ir bibliografiniais leidiniais, propaguoti Sovietų Sąjungos ir užsienio mokslinę literatūrą, atlikti mokslo tyrimus bei metodinius darbus knygotyros, bibliografijos ir bibliotekininkystės srityse. 1941 metais Bibliotekos fondą sudarė 380 tūkst. dokumentų, 1945 – 500 tūkst., 1960 – 1508 tūkst., o 2009 – 3784 tūkst. dokumentų. 1945 metais Bibliotekos skaitytojų skaičių sudarė 67, 1960 – 2300, o 2009 – 9595 asmenys.

Po nepriklausomybės atkūrimo permainų įvyko ir bibliotekos gyvenime. Buvo pakeistas bibliotekos pavadinimas į Lietuvos Mokslų Akademijos biblioteką. Vienu svarbiausiu permainų ženklų tapo Specfondo panaikinimas. Bibliotekoje buvo įsteigti keli nauji skyriai, taip pat ir Senosios periodikos skyrius. 1995 m. buvo pradėtas kurti Internetinis bibliotekos katalogas. Galiausiai, direktoriaus Juozo Marcinkevičiaus pastangomis 2009 m. Lietuvos mokslų akademijos Prezidiumas sugrąžino bibliotekai senąjį - Vrublevskių vardą. 2015 m. Lietuvos mokslų akademijos Vrublevskių bibliotekoje buvo 12274  registruotų skaitytojų (tarp jų 219 – iš 19 pasaulio šalių). Šiuo metu biblioteka yra rekonstruojama.