Biblioteka Ossolineum nieustannie gromadzi nowe zbiory, trafiają one do wyspecjalizowanych działów, które po opracowaniu udostępniają je w swoich czytelniach.
Zbiory dzielą się przede wszystkim na drukowane i rękopisy. Te drukowane dzielą się z kolei na wydane przed rokiem 1800 (stare druki) i po roku 1800. W zbiorach drukowanych wydanych po roku 1800 wyróżniamy druki zwarte (przede wszystkim książki) i druki ciągłe (przede wszystkim czasopisma). Oprócz tego Ossolineum gromadzi też różne dokumenty życia społecznego, czyli obiekty, które nie są ani książkami, ani czasopismami, ani dokumentami urzędowymi (te trafiają do archiwów), są to więc przede wszystkim dokumenty o krótkotrwałej najczęściej wartości użytkowej (na przykład plakaty, programy teatralne i tym podobne). Odrębne kolekcje stanowią zbiory kartograficzne (głównie mapy) oraz zbiory mikroformowe i cyfrowe, czyli głównie mikrofilmy (zdjęcia możliwe do odczytania na urządzeniach dostępnych w czytelni) i płyty CD i DVD z cyfrowymi kopiami dokumentów.
Zakres gromadzenia określa ustawa o fundacji Zakład Narodowy im. Ossolińskich: „celami Zakładu zgodnie z historyczną tradycją i postanowieniami założyciela są: utrzymywanie Narodowej Biblioteki Ossolineum i pomnażanie jej zbiorów, zwłaszcza w zakresie humanistyki polskiej i słowiańskiej”.
Wspólnym dla wszystkich kategorii zbiorów kryterium pozostaje poświęcanie szczególnej uwagi materiałom wydanym bądź powstałym w Polsce, będącym w szerokim rozumieniu polonikami, a więc także poświęconymi problematyce polskiej lub współtworzonymi przez polskich autorów, wydawców i tym podobne. Natomiast w zdecydowanie mniejszym stopniu uzupełnia się zasoby biblioteczne o druki lub rękopisy obce, nienależące do wzmiankowanej grupy poloników. Na ogólną regułę nakładają się dodatkowe kryteria, odnoszące się do specyfiki poszczególnych zbiorów. Przede wszystkim są one klasyfikowane z uwagi na charakterystyczne cechy formalne lub chronologiczne. Zbiór klasyfikacyjny jest tak rozległy, że tylko przykładowo można wymienić wśród druków ciągłych, oprócz typowych czasopism, także kalendarze, bibliografie i sprawozdania, natomiast w ramach nabywanych rękopisów między innymi dyplomy i dokumenty, korespondencję bądź pamiętniki, a w zakresie starych druków inkunabuły czy czasopisma sprzed XIX wieku. Bogate w tym kontekście są dokumenty życia społecznego – nabywane są zróżnicowane druki ulotne, na przykład biuletyny, informatory, plakaty, afisze, jednodniówki i wiele innych. Dla kartografii podstawowy podział funkcjonuje na poziomie atlasów i map luźnych. Istotną rolę odgrywają zbiory mikrofilmowe i cyfrowe, występujące w postaci mikrofilmów, mikrofisz, a ostatnio zwłaszcza skanów, pozyskiwanych dzięki kopiowaniu wrocławskich i historycznych lwowskich zbiorów ossolińskich.
Jednym z kryteriów jest także chronologia. Część zbiorów obejmuje zakres czasowy wielu epok, na przykład rękopisy (poczynając od średniowiecza) czy kartografia (od XV/XVI wieku). Inne materiały ze względów formalnych ograniczone są konkretnymi datami wytworzenia, na przykład do nowych druków zwartych i ciągłych zalicza się publikacje od 1801 roku do dziś, stare druki obejmują dzieła wydane od połowy XV wieku do 1800 roku, z tendencją do przesuwania końcowej cezury, z kolei dokumenty życia społecznego – od 1801 roku do chwili obecnej. Natomiast z oczywistych, technicznych powodów zbiory mikroformowe i cyfrowe sięgają swoją genezą jedynie kilkudziesięciu lat wstecz.
Do innych kryteriów należy terytorium, rozumiane zarówno jako miejsce wytworzenia materiałów, jak i obszar, którego dzieła te dotyczą. Oprócz perspektywy ogólnopolskiej w przypadku części zbiorów poświęca się specjalną uwagę problematyce regionalnej. Dolny Śląsk i Wrocław po 1945 roku stanowią ważny wyznacznik w powiększaniu zasobu dokumentów życia społecznego, a w znacznej mierze też rękopisów, natomiast w przypadku kartografii brane są pod uwagę pozycje dotyczące regionu w całych jego dziejach.
Zróżnicowany jest też nacisk na te dziedziny, w stosunku do których dąży się do kompletności zgromadzonych zbiorów, oraz te, które traktuje się bardziej selektywnie. I TAK w przypadku bieżącej produkcji wydawniczej priorytetami są polskie teksty literackie, prace zakresu literaturoznawstwa, historii, historii sztuki, filozofii, socjologii, bibliologii, kulturoznawstwa i in., zaś takie dyscypliny, jak prawo, pedagogika, psychologia i in. należą do uzupełniających.
W pełny sposób profil gromadzenia zbiorów bibliotecznych Zakładu Narodowego im. Ossolińskich został opisany w „Czasopiśmie Zakładu Narodowego im. Ossolińskich”, 2011, Z. 22, s. 259-275.
