Le librettiste Charles Nuitter, nommé archiviste de l’Opéra, obtient la création officielle de la bibliothèque de l’Opéra par un arrêté du 16 mai 1866. Nommé bibliothécaire peu après, il contribue à classer et à cataloguer les documents, mais aussi à enrichir le fonds, en recevant notamment des livres issus du dépôt légal.
En 1875, le service prend le nom d’archives-bibliothèque de l’Opéra. En 1882, Nuitter est autorisé à utiliser le pavillon de l’empereur du palais Garnier pour y installer la bibliothèque et y adjoindre un musée.
Le 30 octobre 1935, le « décret-loi relatif à la fusion des bibliothèques musicales » est promulgué. La bibliothèque de l’Opéra ne dépend plus directement de l’administration centrale.Bon nombre de musicologues ont réclamé la concentration des ressources documentaires parisiennes en un seul lieu et sous une seule gestion. Les pouvoirs publics ont répondu à cette requête en décidant de mutualiser les crédits de bibliothèques aux missions voisines et de réunir à la Bibliothèque nationale au sein d’un futur département de la musique la bibliothèque du Conservatoire national de musique et d’art dramatique et celle de l’Opéra. Ces bibliothèques sont dans un premier temps rattachées à la Réunion des Bibliothèques nationales.