Créée en 1881, la bibliothèque - aujourd'hui centre de documentation de la Villa Arson - détient environ 35 000 ouvrages concernant l'histoire de l'art, l'esthétique, les arts plastiques, installations, art vidéo, Infographie Son fonds est particulièrement riche en ouvrages, catalogues d'exposition et périodiques concernant l'art contemporain. Elle dispose en outre de 500 dossiers d'artistes ayant exposé, enseigné ou étudié à la Villa Arson ainsi que de nombreux dossiers de presse sur l'actualité artistique et la politique culturelle. Les prêts sont réservés aux étudiants, aux résidents et au personnel de la Villa Arson.