沈陽體育學院圖書館始建于1954年。新校區圖書館位于新校區交通軸、景觀軸的交匯點，總建筑面積達14878平方米，建筑風格獨特，環境寬幽雅靜，是學校的標志性建筑。
沈陽體育學院新圖書館于2007年3月正式對讀者開放，投入使用。現設有辦公室、流通閱覽部、采編部、技術部、參考咨詢部5個部門，有6個紙質資源閱覽室（分別為體育教育圖書閱覽室、文學藝術圖書閱覽室、自然科學圖書閱覽室、社會科學圖書閱覽室、綜合閱覽室、期刊閱覽室）和1個多媒體閱覽室，共有閱覽、自習座位1420個。
圖書館現有紙質圖書總量（統計數據截止至2018年8月31日）84.47萬冊，電子圖書24.6萬冊，館藏圖書結構以教育、體育學科為主，醫、經、文、管多學科協調發展，目前已經形成館藏實體資源與網絡虛擬資源相互補充的文獻格局。購買各類在線數據庫5個，分別為CNKI學術期刊全文數據庫及中國優秀碩博士學位論文全文數據庫、讀秀學術搜索、萬方數據知識服務平臺、中國體育咨詢網、運動科學全文數據庫（EBSCO SPORTDiscus with Full Text）；根據我校重點學科建設和發展方向，自建了《沈陽體育學院碩士研究生論文數據庫》和《精品課程教學參考書數據庫》，供讀者查閱、利用文獻信息。
圖書館的文獻資源較好地滿足了學校的本科教學、訓練及科研工作的需求，起到了較好的支持和保障作用，2001年被遼寧省教育廳高等學校圖書情報工作委員會評為“先進圖書館”。2016年被全國體育院校圖工委評為“2016年全國體育院校圖書館先進集體”。
