Quando sul finire degli anni Cinquanta del XX secolo la Facoltà di Ingegneria lascia il Castello del Valentino, parte del patrimonio documentario della Scuola di Applicazione degli Ingegneri in Torino, poi Politecnico di Torino, rimane presso il Castello del Valentino. Il primo nucleo della Biblioteca è composto da un migliaio di volumi, tra libri e periodici.
Nei primi anni Settanta, con la direzione di Roberto Gabetti sono costituite le sezioni Cartografica, Tesi e Piemonte, comprendente monografie aventi come argomento la storia culturale, architettonica e urbanistica regionale.
Nel 1973 è depositato presso la Biblioteca l’archivio professionale di Carlo Mollino, architetto e docente alla facoltà torinese, comprendente anche quello del padre Eugenio con cui aveva diviso lo studio. Lo stesso Mollino aveva contribuito alla creazione delle collezioni librarie di Architettura consegnando testi, pubblicazioni e riviste e fornendo importanti suggerimenti.
Con la costituzione del Sistema bibliotecario (1986), la Biblioteca della facoltà diviene Biblioteca Centrale di Ateneo per il settore dell’architettura e la direzione è assunta da Elena Tamagno.
La documentazione archivistica, disegni, fotografie e modelli, è incrementata da materiale proveniente da studi professionali di architetti e ingegneri, Franco Berlanda, Felice Bertone, Mario Dezzutti, Carlo Mollino, Eugenio Mollino, Domenico Morelli, Società Nazionale Officine di Savigliano, Gino Salvestrini, Società Immobiliare Ligure-Piemontese che evidenziano importanti caratteri della cultura architettonica torinese novecentesca.
Arricchiscono le fonti disponibili le riproduzioni fotografiche delle carte di Torino e del Piemonte. In Cartografia di Torino, raccolta avviata per iniziativa di Roberto Gabetti, sono le riproduzioni di 242 carte di Torino dal 1572, limite riconosciuto per il disegno di Carracha, al 1954, con la conclusione della fase documentaria del PRG del 1959. Parte di altre serie documentarie in altri archivi, il fondo costituisce un importante strumento per la didattica e la ricerca. Nella Cartografia del Piemonte, inventariata e schedata a cura di Francesco Barrera, sono le riproduzioni «su pellicola piana in negativo a colori di 590 carte a stampa pubblicate fra il 1523 e il 1860».