斯坦福大学设有30个图书馆，全电脑化管理。斯坦福大学图书馆也是仅次于哈佛图书馆的全美第二大校园图书馆。斯坦福大学图书馆藏书超过八百万册。其图书馆系统的主馆是格林图书馆。格林图书馆，很古典的装潢，位于五楼的自习室简直就像是王室里的书房。在这里学习，学的不仅仅是知识，更是一种气质。

梅尔图书馆有大量东亚藏书和学生使用的媒体资源。其它重要藏书分布在雷恩医药图书馆，特曼工程图书馆，杰克森商业图书馆，法尔克纳生物图书馆，卡勃利教育图书馆，布莱纳地球科学图书馆，斯旺化学及化工图书馆，乔森政府文献馆，克劳恩法律图书馆，斯坦福附属图书馆，SLAC图书馆，胡佛图书馆，位于霍普金斯海洋站的米勒海洋生物图书馆，音乐图书馆，唐氏综合症救助图书馆以及大学特别收藏。

值得一提的是，2004年12月16日，Google宣布将牛津大学、斯坦福大学、密歇根大学以及纽约公共图书馆的一些图书进行数字化处理，并将内容放到互联网上供大众免费搜索使用。对于Google的数字化图书馆计划，斯坦福大学积极响应并准备将自己的800万册藏书全部贡献出来。现在斯坦福大学正在努力建立它的第一个"没有书的图书馆"。