La Biblioteca Complutense cuenta con un patrimonio bibliográfico y documental de un valor cultural e histórico de especial relevancia reunido en el edificio de la Biblioteca Histórica "Marqués de Valdecilla". Sus fondos bibliográficos proceden de las distintas instituciones de enseñanza superior que han precedido a la actual Universidad Complutense, además de importantes bibliotecas privadas que se han ido incorporando a lo largo de su historia:

• El Colegio Mayor San Ildefonso, fundado por el Cardenal Cisneros en Alcalá de Henares a finales del siglo XV, tuvo una importante biblioteca que el propio Cardenal se preocupó de dotar de acuerdo a las enseñanzas impartidas y a la necesidad de fuentes para la edición de la Biblia Políglota Complutense.
• El Colegio Imperial de los Jesuitas, una de las bibliotecas más importantes de Madrid en la época de los Austrias, dotada con tratados y obras científicas de todas las materias.
• El Real Colegio de Medicina y Cirugía de San Carlos, fundado por Carlos III en 1785, fue el centro más importante de enseñanzas médicas en España hasta su conversión en Facultad de Medicina en 1843.
• Junto a las bibliotecas de estas tres grandes instituciones se unieron las bibliotecas de los centros que paulatinamente se fueron incorporando a la Universidad: el Real Colegio de Farmacia de San Fernando, la Escuela de Veterinaria, la Escuela Superior de Diplomática o la Escuela Superior de Pintura, Escultura y Grabado.
• Este fondo bibliográfico se ha visto enriquecido con la aportación de importantes bibliotecas privadas como la de la condesa de Campo Alange, Juan Francisco Camacho, Anastasio Chinchilla, Antonio Hernández de Morejón, Pedro Sáinz de Baranda, Luis Simarro, José Simón Díaz, etc. En el año 2006 ha ingresado la colección privada del médico bibliófilo Francisco Guerra, especialmente rica en historia de la medicina y en imprenta mexicana y en el 2008 se ha incorporado el Archivo personal de Rubén Darío formado por más de 5.000 documentos.

Fondos históricos complutenses

Entre sus fondos, podemos destacar:

• La colección de manuscritos donde se encuentran las obras de mayor valor de la biblioteca. El más antiguo es el códice carolingio De laudibus Crucis, de Rhabano Mauro, un bello poema caligráfico copiado en el siglo IX. La Biblioteca Histórica posee el códice original de los Libros del Saber de astronomía de Alfonso X el Sabio, obra del escritorio alfonsí. Destacan, también, los códices adquiridos por el Cardenal Cisneros para la edición de la Políglota como la Biblia Hebrea, realizada en Toledo en el siglo XIII. Códices latinos, manuscritos de los siglos XVI y XVII y una gran cantidad de disertaciones y papeles del siglo XVIII completan la colección de más de 6.000 manuscritos.

  

• La colección de incunables, 735 en total, está representada por importantes  ejemplos de los primeros años de la imprenta hispana como algunas de las obras impresas por Juan Parix entre las que destaca el Modus Confitendi [1472-74], único ejemplar conocido en el mundo o el Fasciculus temporum de Rolevinck impreso en 1480 y considerado el primer libro ilustrado impreso en España.

  

• Son igualmente significativos los impresos de los siglos XVI, XVII y XVIII entre los que encontramos ejemplos de la mayoría de las tipografías españolas y europeas. Aparece un elevado número de libros científicos editados fuera de España en los talleres de Aldo Manuzio o de Cristóbal Plantino en Amberes. Entre los ejemplares impresos en España aparecen obras sobre las materias que se impartían en los colegios alcalaínos, Teología, Medicina, Artes, Filosofía Moral, Matemáticas, Retórica, Gramática, Griego y Hebreo. La biblioteca jesuítica aporta un rico fondo de obras literarias principalmente españolas: ediciones de nuestros clásicos del Siglo de Oro como Lope de Vega, Quevedo, Tirso de Molina, junto a obras de científicos españoles  y extranjeros, ediciones de clásicos de la medicina,  arquitectura, arte militar, alquimia, cosmografía y navegación son otras de las materias de las que se poseen importantes ediciones. La Biblioteca Histórica custodia, además, una  colección de grabados entre los que destacan la colección completa de las láminas de Giambattista y Francesco Piranesi o Los Desastres de la Guerra de Francisco de Goya.