Библиотека была основана в 1919 году в качестве читальни для детей рабочих под названием «Тихая комната» в помещении бывшего трактира «Лондон» села Смоленского. В годы блокады Ленинграда была закрыта для посещений, однако сотрудники, находясь на казарменном положении, активно работали с населением. Вновь открылась для читателей в январе 1944 года.

В 1977 году детская опорная библиотека № 1 (так в те годы называлась Центральная детская библиотека) в ходе централизации стала детским отделом Центральной районной библиотеки им. Л. Соболева. В 1983 году получила статус Центральной детской библиотеки в составе Централизованной библиотечной системы Невского района. В 1987 году переехала в новое здание по нынешнему адресу. Открылась после ремонта в 2012 году.

Центральная детская библиотека – универсальная детская библиотека, методический центр по библиотечному обслуживанию детского населения в Невском районе. Имеет в своем составе сектор литературы на иностранных языках (организован в 2001 году), центр чтения (организован в 2009 году), центр адаптивной культуры для читателей с особыми возможностями здоровья (организован в 2019 году). В фонде насчитывается 105 654 экземпляра документов.