Βρίσκεται στην  ανατολική γωνία της Βόρειας Στοάς. Σύμφωνα με τις υπάρχουσες εκεί φυλάσσονταν  περίπου 20.000 χειρόγραφα. Στη βιβλιοθήκη υπήρχε ένα  αναγνωστήριο με διαστάσεις  15,35×13,53 μ. Επίσης υπήρχαν και  τρία περιφερειακά δωμάτια, στα οποία  φυλάσσονταν τα βιβλία. Ένα άγαλμα της θεάς Αθηνάς ύψους 3,50 μ. διακοσμούσε την μπροστινή πλευρά της βιβλιοθήκης του Περγάμου. Από κάποιους πιστεύεται  πως  όλοι οι τόμοι της Βιβλιοθήκης δωρήθηκαν από τον αυτοκράτορα Αντώνιο στην Κλεοπάτρα. Αυτό έγινε για να αποκατασταθεί, κατά ένα μέρος,  στη Βιβλιοθήκη της Αλεξάνδρειας  το κατεστραμμένο υλικό από την πυρκαγιά του 47 πΧ.