La bibliothèque de la Cour de cassation, administrée par un Conservateur, a été constituée dès les premières années du 19ème siècle par les collections des dépôts littéraires. Son fonds ancien est constitué d’ouvrages provenant non seulement de la bibliothèque des avocats au Parlement mais de nombreuses institutions religieuses et de familles nobles ayant émigré. Ces ouvrages, les périodiques, et quelques centaines de manuscrits constituent une collection d’environ 10.000 volumes.

La salle de lecture se trouve installée depuis 1868 dans un riche décor de boiseries de chêne complété par un plafond de stuc "néo-renaissance" qui assure à l’ensemble une remarquable unité de style. Cette partie des bâtiments n’a pas souffert de l’incendie de 1871 au cours duquel plus de 30.000 volumes anciens furent détruits en même temps que les ailes de façade où ils se trouvaient entreposés. Elle a conservé le décor Napoléon III de qualité réalisé sous la direction de Duc.

Depuis quelques années, les séries du journal officiel et un certain nombre d’autres documents sont conservés sur microfiches. Avec l’introduction progressive de l’informatique, de l’interrogation à distance des banques de données, et le développement de technologies modernes liées à l’internet, une nouvelle forme documentaire se fait jour sous les lambris préservés et les boiseries rénovées.

Le parti général est celui que l’on retrouve habituellement dans les salles de lectures dès la fin du 17ème siècle, notamment dans les bibliothèques d’abbayes ou de collèges religieux. Une galerie à mi-hauteur permet de bénéficier des avantages d’un éclairage naturel abondant, descendant des fenêtres hautes sur les tables de travail, tout en limitant la hauteur des échelles ou des escabeaux toujours incommodes. Les sculptures en carton-pierre du plafond et des bibliothèques ont été exécutées par l’entreprise Huber frères. La peinture et la dorure ont été confiées à A. Demelle. Dans les cartouches, au-dessus de chaque fenêtre, figurent les noms de jurisconsultes anciens et modernes.

La réfection de 1980 a permis de reprendre l’ensemble des peintures et des dorures du plafond. Divers aménagements dans les rayonnages et dans les placards des angles de la galerie ont été réalisés. La table centrale a été agrandie pour tenir compte de la suppression d’une table annexe où devaient travailler référendaires et substituts. Des lustres de genre hollandais sont venus remplacer l’éclairage ancien. En 1998, les boiseries de l’ensemble de la salle ont été rénovées afin de retrouver leur blondeur originelle.