Fond knihovny NTM zaměřený na dějiny vědy a techniky v českých zemích v evropském i světovém kontextu čítá okolo 200 000 svazků.

Obsahový charakter fondu tvoří technika, průmysl, řemesla, přírodní a exaktní vědy a hospodářství. Zastoupeny jsou technické obory jako hornictví, hutnictví, strojírenství, železniční a automobilová doprava, letectví, elektrotechnika, architektura a stavitelství apod., z přírodních věd především astronomie, fyzika, matematika, geologie a chemie; z ekonomických oborů ty, které svým zaměřením umožňují studovat vývoj hospodářství. Některá technická díla, týkající se např. architektury, stavitelství, designu zabíhají svým rozsahem i do oborů uměleckých, které knihovna jinak systematicky nesleduje.

Významnou součástí fondu knihovny NTM je její historický fond, vzešlý z knihovny Jednoty k povzbuzení průmyslu v Čechách a knihovny Spolku inženýrů a architektů. V obou významných knihovnách je možné nalézt mnoho unikátních historických pramenů. Mezi rodinné stříbro knihovny patří celistvé řady časopisů vztahujících se k rozvoji řemesel a počátku průmyslového podnikání v českých zemích.