1937 metais kovo 15 dieną įsteigta Molėtuose trečios eilės viešoji valstybinė biblioteka. Biblioteka keletą kartų dėl įvairių priežasčių (2 kartus kilus gaisrui) keitė patalpas.
Susikūrus Molėtų rajonui ir plečiantis bibliotekų tinklui kaime biblioteka tapo metodiniu centru, t. y. rajonine biblioteka. 1953 metais įkurta vaikų biblioteka.
1973 metais buvo pastatyti nauji kultūros namai, kur įsikūrė (yra ir dabar) rajoninė biblioteka.
1976 metais rajoninės bibliotekos bazėje įsteigta centrinė biblioteka ir 42 kaimo filialai.
1992 metais vyko rajono bibliotekų reorganizacija. Panaikinta rajono centrinė biblioteka. Įkurta Molėtų miesto biblioteka. Įsteigtas naujas valdymo padalinys – rajono bibliotekų tarnyba. Kaimo bibliotekos sujungtos su mokyklų bibliotekomis.
1996 metais vėl vyko reorganizacija – įkurta Molėtų rajono savivaldybės viešoji biblioteka.
2001 m. buvo įkurtas modernus VB informacijos skyrius, įdiegtos naujos technologijos, išplėstos vartotojams teikiamos paslaugos: organizuota prieiga prie interneto, paieška duomenų bazėse, dokumentų spausdinimas, kopijavimas ir kt.
2015 metų pradžioje Molėtuose po renovacijos duris atvėrė moderni viešoji biblioteka, teikianti ir tradicines, ir naujas viešosios bibliotekos paslaugas. Vartotojų patogumui bibliotekoje sukurtos erdvės mokymuisi, savišvietai ir laisvalaikio praleidimui. Bibliotekos pastato ketvirtame aukšte įrengta 50 vietų nauja moderni konferencijų salė. Skaitytojų ir darbuotojų patogumui įdiegta savitarnos sistema.
Šiuo metu viešoji biblioteka yra moderni ir atvira kiekvienam bendruomenės nariui, teikianti informacines ir mokymosi visą gyvenimą paslaugas, atsižvelgiant į vartotojų poreikius.
