Центральная библиотека города Первоуральска была открыта в 1885 году.

В январе 2001 года в ЦГБ образован отдел новых технологий и информационно-библиографической работы, а в апреле открыта кафедра по работе с инвалидами. В 2002 году в центральной библиотеке открыт отдел краеведческой и массовой работы. В 2008 году МУК «ЦБС» приобрела автоматизированную библиотечно-информационную систему «ИРБИС». 

1 февраля 2012 года в результате реорганизации отдела новых технологий и информационно-библиографической работы появились два новых структурных подразделения: сектор информационно-коммуникативных технологий и отдел справочно-библиографической работы. 10 сентября 2013 года состоялось торжественное открытие отдела детско-юношеского чтения. 20 апреля 2017 года Центр краеведения отметил своё 15-летие.

Сегодня это крупнейшая библиотека Первоуральска, культурный, образовательный и информационный центр. Информационные ресурсы библиотеки составляют 100 458 документов.