La biblioteca se caracteriza porque sus fondos no son exclusivamente militares, sino que una parte muy importante de ellos están relacionados con todas las ramas del saber, el arte,y la ciencia, estando considerada por los bibliófilos como una de las mejores bibliotecas científicotécnicas de la Ilustración en España. El porqué de la existencia de estos fondos tiene que ver con las circunstancias históricas que rodean la formación del Colegio de Artillería y la Ilustración: el Estado del S. XVIII tenía mucho interés por promover los estudios científicos en las Academias Militares para la buena formación de sus cuadros, y la de Segovia no fue una excepción, trayendo profesores extranjeros de renombre como Luís Proust.
La biblioteca alberga un gran tesoro bibliográfico que supera los 52.000 volúmenes y su número se sigue incrementando gracias a una cuidada selección de adquisiciones y sobre todo a las donaciones. De sus fondos destacan las obras de los siglos XVI a XIX (un 70 % del total), los Manuscritos, las Publicaciones periódicas de los siglos. XVIII, XIX y XX, la Literatura gris (textos ligados a la enseñanza), las Fotografías y los Atlas de los siglos XVII y XVIII .
La composición de sus fondos por materias es amplia, desde la arquitectura civil y militar, la tratadística artillera y de fortificación, el arte y arquitectura naval, la tecnología industrial y todo lo concerniente al arte militar; pasando por las matemáticas, la física, la geometría, la astronomía y llegando a lo que en el siglo XVIII eran prácticamente ciencias nuevas como la química, la óptica, y los primeros tratados de electricidad o botánica.
