La Biblioteca de Arantzazu es el centro de custodia, difusión y referencia bibliográfica de la comunidad franciscana en Guipúzcoa, fruto del esfuerzo de los frailes para conservar sus propios fondos así como todos aquellos que han pertenecido a otros conventos de la orden. Está ubicada en la sala oeste del Santuario ocupando tres plantas del edificio donde se alberga los fondos antiguos y modernos de gran interés cultural.

La azarosa vida del santuario ha tenido su reflejo contante en el fondo documental custodiado en el mismo, tanto en su archivo como en su biblioteca.

Los incendios, robos y saqueos sufridos por la comunidad franciscana se han cebado también en la documentación recogida, la generada por su propia actividad y la seleccionada como soporte para los distintos estudios a los que se daba sede.

El incendio de 1834 fue especialmente importante en este aspecto de la inmensa riqueza bibliográfica y documental acumulada, no quedó prácticamente nada.

El siglo XX supuso un renacer para el santuario de Arantzazu, también en el ámbito documental. El 13 de junio de 1947, el Ministro General de la orden franciscana Fr Pacífico María Perantoni, publicó una encíclica sobre las bibliotecas de las misma, en la que se dispone que cada una de las provincias franciscanas se constituya una biblioteca central donde se concentren aquellos libros de las demás casas de la provincia que carecían de utilidad práctica para las mismas, sobre todo aquellos importantes por su antigüedad o contenido. El 9 de agosto de 1949 se tomó el acuerdo de constituir las bibliotecas provinciales de Arantzazu y Olite, a las que fueron llegando libros procedentes de las bibliotecas de otros conventos. 

La ampliación realizada en 1950-1952—tras el incendio del 22 de septiembre de 1944—en 1986 y 1992, llamaron a la construcción del llamado Torreón de la Librería y su ampliación en dos ocasiones, hasta su tamaño actual de 3960 metros cuadraros y 212 metros lineales albergando más de 100.000 volúmenes. Entre sus fondos, además de los correspondientes a temas religiosos como Teología, Biblia o Espiritualidad, podemos destacar la importante Biblioteca Vasca, el imprescindible fondo incunables y libros antiguos.