Die Stadtbibliothek Ulm geht auf eine testamentarische Stiftung des Münsterpfarrers Ulrich Krafft vom 1. April 1516 zurück. Sie ist daher eine der ältesten Stadtbibliotheken in Deutschland. Mehrere umfangreiche Privatsammlungen Ulmer Familien werden heute in der Stadtbibliothek aufbewahrt, darunter die Bibliotheken Schad und Schermar. Der wertvolle historische Bestand umfasst rund 40.000 Titel, die vor dem Jahr 1800 erschienen sind. Darunter zählen 470 Handschriften und Fragmente aus dem Mittelalter und der frühen Neuzeit. Die ältesten Stücke sind Seiten aus Pergamenthandschriften des 9. Jahrhunderts. Die Stadtbibliothek bewahrt außerdem 620 Inkunabeln auf, darunter das einzige erhaltene Exemplar des ersten gedruckten Wahrsagebuchs überhaupt, dem Losbuch des Lorenzo Spirito. Ein Spitzenstück aus dem 16. Jahrhundert ist Leonhart Fuchs' koloriertes Handexemplar seines Kräuterbuchs von 1543.

Benutzer:innen mit breitem historischem und wissenschaftlichem Interesse stehen darüber hinaus die Bestände der ehemaligen Wissenschaftlichen Abteilung sowie die Sammlungen des Vereins für Naturwissenschaft und Mathematik Ulm e. V. und des Vereins für Kunst und Altertum in Ulm und Oberschwaben e. V. zur Verfügung, die von der Stadtbibliothek verwaltet werden.