Il patrimonio della Biblioteca del Senato ammonta complessivamente a più di 800.000 volumi ed è costituito da raccolte diverse, sviluppatesi negli anni sia attraverso acquisizioni mirate ad arricchire le collezioni, sia attraverso generose donazioni da parte di senatori e studiosi, sempre nel rispetto della fisionomia culturale della biblioteca. Se considerate insieme alle collezioni della Biblioteca della Camera dei deputati, con cui dal 2007 è attiva la collaborazione nell'ambito del Polo bibliotecario parlamentare, nel complesso le raccolte superano i 2 milioni di volumi.
Gli ambiti di specializzazione della Biblioteca del Senato sono diritto e storia del diritto, storia, scienze politiche, media e giornalismo, e documentazione parlamentare. A queste raccolte si aggiungono anche letteratura tecnica di ambito biblioteconomico e archivistico, oltre che testi di carattere letterario e storico-filosofico (comprese importanti edizioni di scrittori greci e latini).
Per conoscere il patrimonio posseduto dalla biblioteca, acquisito dal 1848 fino ad oggi, compresi periodici e giornali, è possibile consultare il Catalogo del Polo bibliotecario parlamentare.
È inoltre regolarmente predisposto il bollettino delle Nuove accessioni del Polo bibliotecario parlamentare, la rassegna congiunta delle pubblicazioni acquisite e catalogate dalle Biblioteche del Senato e della Camera.
La biblioteca comprende la più importante raccolta di Statuti dei Comuni e delle corporazioni in Italia, dal tardo medioevo all'età moderna. Conserva un centinaio di incunaboli, diverse migliaia di edizioni a stampa dei secc. XVI-XIX, e oltre mille manoscritti, nonché le biblioteche personali di illustri personaggi della storia della cultura italiana, che costituiscono raccolte di particolare pregio bibliografico ed interesse storico.
Per maggiori informazioni si rimanda alla guida Edizioni antiche, fondi speciali e personali. Raccolte e servizi e alle pagine dedicate.
Alcuni dei fondi antichi di maggior pregio hanno avuto, storicamente, un trattamento catalografico particolare presso la biblioteca, e per la loro consultazione può quindi essere necessario ricorrere ai cataloghi specializzati, cartacei e online.
Fin dalla sua istituzione, la Biblioteca del Senato ha curato con particolare attenzione le acquisizioni di giornali e periodici italiani e stranieri, dando vita ad una delle più ricche emeroteche nazionali.
Al momento della creazione del Polo bibliotecario parlamentare nel 2007, la Biblioteca del Senato ha ceduto alla Camera dei deputati la responsabilità inerente all'accrescimento della raccolta dei periodici italiani e stranieri, mentre ha acquisito il compito di proseguire l'incremento e la conservazione della collezione dei giornali a nome di entrambe le Camere. La collezione dei giornali della Biblioteca del Senato conta oggi più di 600 testate tra giornali storici e non, di cui oltre 60 sono tutt'ora acquisiti in abbonamento.
Fanno parte delle collezioni periodiche anche gli atti accademici, pubblicazioni di circa 160 tra istituti accademici e Deputazioni di storia patria, che costituiscono una privilegiata fonte di storia locale.
Per la consultazione dei giornali, oltre al Catalogo del Polo bibliotecario parlamentare, si può usufruire del catalogo Giornali, aggiornato annualmente e contenente l'elenco dei giornali della Biblioteca del Senato "Giovanni Spadolini" e della Biblioteca della Camera "Nilde Iotti", disponibili in formato cartaceo, microfilm e digitale. La guida Periodici in sala elenca invece tutti i periodici presenti in sala, corrispondenti a tutti quelli correnti attualmente acquisiti dalla biblioteca, afferenti principalmente alla storia locale italiana e alle fonti e documenti per la storia politica e giuridica dell'Italia preunitaria, medievale e moderna.
Per maggiori informazioni su queste collezioni, consultare la pagina dedicata.