Viešosios bibliotekos įkūrimo data – 1922 m. spalio 1 d. Tą dieną duris atvėrė Aleksandro Vaičkaus iniciatyva įsteigtas Centrinio valstybės knygyno Mažeikių skyrius. A.Vaičkus bibliotekoje išdirbo 8 metus, tuo pačiu vadovaudamas ir scenos mėgėjų rateliui.
Bibliotekos fonduose tebuvo 193 knygos, 20 periodinių leidinių pavadinimų, skaitė 83 skaitytojai. 1923 metais skaitytojų skaičius išaugo iki 400. Už naudojimąsi biblioteka buvo imamas 10 litų užstatas. Knygyno pagrindą sudarė didžioji Brokhauzo enciklopedija, kuri bibliotekoje išliko iki šių dienų.
1930–1940 m. bibliotekai vadovavo Petras Vainoras. Tuo metu fondai pradėti sisteminti, kataloguoti.
1933–1934 m. įvedamas bibliotekinis raštas.
Antrojo pasaulinio karo metais bibliotekos fondai buvo kilnojami iš vienų patalpų į kitas. Daug knygų dingo, tačiau ir labai sunkiomis sąlygomis biblioteka aptarnavo skaitytojus.
Pokario metais atkuriamajam bibliotekos darbui vadovavo Emilija Striaupytė. Pradėtas bibliografinis darbas.
Nuo 1950 iki 1966 m. bibliotekai vadovavo didelė masinio darbo entuziastė Ieva Kripaitienė. Tuo metu pradėta sistemingai komplektuoti mokslinė literatūra. Biblioteka tapo rajono bibliotekų metodiniu centru.
1966–1968 m. bibliotekos vedėja dirbo Vida Katinaitė.
1968–1971 m. bibliotekai vadovavo Marytė Poznanskaitė.
1972–1979 m. bibliotekai vadovavo Zita Vida Žilinskienė.
1975 m. Mažeikių rajoninė biblioteka perkelta į naują trijų aukštų pastatą, kuriame yra iki šiol.
1976 m., perėjus į centralizuotą sistemą, rajoninė biblioteka tapo Centrine biblioteka su 21 kaimo ir 2 miesto filialais.
1980 m. bibliotekos direktore paskirta Aldona Drazdauskaitė-Jonauskienė.
1982–1983 m. bibliotekai laikinai vadovavo Bronė Lauciuvienė.
1983–2015 m. bibliotekai vadovavo Aldona Jonauskienė.
1985 m. įkurtas trečiasis miesto filialas.
1991 m. vyko visos centralizuotos bibliotekų sistemos fondų perinventorinimas, patikslinta apskaita.
1995 m. biblioteka pavadinta Mažeikių rajono savivaldybės viešąja biblioteka.
1991 metais įkurtas lėlių teatras „Vyturiai ir pelėdžiukai“.
Nuo 2001 m. kasmet dalyvaujama Nacionalinėje Lietuvos bibliotekų savaitėje.
2002 m. sukurta bibliotekos interneto svetainė www.mazeikiai.rvb.lt.
2003 m. bibliotekoje pradėta diegti LIBIS (Lietuvos integrali bibliotekų informacijos sistema).
2006 m. įdiegta LIBIS skaitytojų aptarnavimo posistemė, skaitytojams išduodami nauji pažymėjimai (magnetinės kortelės), galiojantys visose šalies bibliotekose.
Nuo 2005 m. užsakomos duomenų bazės.
Nuo 1998 m. rengiami projektai, kurių dėka gautos lėšos panaudojamos renginiams, konferencijoms, parodoms organizuoti, bibliotekų kompiuterizavimui ir interneto prieigai įvesti bei kitų šiuolaikinių technologijų įrangai įsigyti, žaislotekoms įrengti.
2012 m. bibliotekos interneto svetainė atnaujinta ir pakeistas svetainės interneto adresas į www.mrvb.lt
2014 m. kovo mėn. prasideda Viešosios bibliotekos pastato rekonstrukcija.
2015 m. gruodžio mėn. į užtarnautą poilsį išeina direktorė Aldona Jonauskienė, bibliotekai laikinai vadovauja jos pavaduotoja Irena Atkočaitienė.
2016 m. vasario 15 d. po rekonstrukcijos atidaroma atnaujinta Viešoji biblioteka.
2016 m. rugpjūčio 16 d. darbą pradeda bibliotekos direktorė Alina Bernotienė.