24 июля 1944 года в Петрозаводске была создана городская библиотека № 1. Она открылась в трудные военные годы, фактически сразу после освобождения города.
13 мая 1947 года решением городского Совета депутатов № 46/9 Петрозаводского исполкома депутатов трудящихся на базе детского отделения Центральной городской библиотеки была открыта детская библиотека.
В 1981 году библиотеки города объединились в централизованную библиотечную систему. Библиотека стала именоваться центральной городской.
В 2001 году по инициативе известного фотографа Владимира Петухова библиотеке было присвоено имя карельского писателя Дмитрия Яковлевича Гусарова. С 2001 года здесь проходят Гусаровские чтения, на которых можно познакомиться с творчеством писателя, его биографией, встретиться с теми людьми, которые знали Дмитрия Гусарова.
Более 7 000 тысяч жителей Петрозаводска являются читателями Центральной городской библиотеки. Книжный фонд включает свыше 57 000 экземпляров книг и брошюр.
