Die Archivbibliothek ist eine große Präsenzbibliothek (keine Ausleihe möglich) mit Schwerpunkt Automobiltechnik und –wirtschaft und ergänzt die Archivbestände in idealer Weise. Neben den zahlreichen Werken zur Marke Mercedes-Benz sowie der Daimler AG und ihren Vorläuferfirmen finden sich auch umfangreiche Bestände zum Thema Automobil- und Technikgeschichte allgemein. Die fast komplette Ausgabe der „Allgemeinen Automobil Zeitung“ , einer ab 1900 erschienenen Automobilzeitschrift, stellt eine Rarität in der internationalen Bibliothekslandschaft dar, ebenso wie andere Publikationen aus der Frühzeit des Automobils. Hinzu kommen zahlreiche Bücher, die das Archiv selbst herausgegeben hat. Insgesamt enthält die Bibliothek rund 10 000 Bücher und 220 Zeitschriften, davon 90 laufende Titel.