Первым значительным приобретением ХХ в. стала коллекция ростовского промышленника и краеведа А.А.Титова. Это собрание династии ростовских купцов, начало которому положил еще прадед Титова, насчитывает 4676 рукописей XIII–XX вв. В нем богато представлена русская рукописная книга, бытовавшая в Ярославской и Костромской губерниях. Рукописи поступали в библиотеку в 1902, 1909, 1913, 1915, 1947, 1950, 1954 гг. по мере выхода в свет составлявшегося самим Титовым охранного каталога (6 выпусков) и подробного описания рукописей (6 томов). Завершить эту работу коллекционер не успел.
Среди интересных поступлений начала ХХ в. необходимо отметить принятый в 1906 г.архив Н.А.Добролюбова, переданное в 1913 г. Николаем II небольшое собрание, подаренное бухарским эмиром Алим-ханом по случаю 300-летия Дома Романовых. Заслуживают внимания 113 греческих рукописей, приобретенных в 1911–1918 гг. у греческого ученого А.И.Пападопуло-Керамевса, трудившегося в Императорской Публичной библиотеке.Революционные события и последовавшие за ними исторические изменения повлияли на характер формирования фондов Отдела. Приоритетным направлением стало приобретение национальных рукописных памятников. Расширились источники комплектования: наряду с традиционными покупкой и дарами фонды стали пополняться рукописными книгами и документами из упраздненных государственных учреждений и национализированных библиотек. Так, в Библиотеку поступили собрания Павловского и Петергофского дворцов. (В то же время в процессе перераспределения государственного архивного фонда Библиотека лишилась многих раритетов, в числе которых автографы А.С.Пушкина, Л.Н.Толстого и М.Горького, а также связанные с ними материалы.)
В Отдел рукописей стали поступать большие рукописные собрания монастырских библиотек и церковных учреждений. В 1919 г. было передано Новгородское Софийское собрание. Оно насчитывает 1585 древнерусских рукописных книг, бытовавших на огромной территории Русского севера, от Балтийского моря до Уральских гор, а также книг из библиотек многих новгородских монастырей. Тогда же поступило собрание Кирилло-Белозерского монастыря – одна из древнейших монастырских библиотек, основанная еще в начале XV в. преподобным Кириллом. Большая часть книг была вывезена из монастыря в Санкт-Петербургскую Духовную Академию в 1859 г., откуда они, также как и собрание самой Санкт-Петербургской Духовной Академии, содержащее 1485 рукописей X–XX вв. на древнерусском, греческом, латинском, немецком, французском, древнееврейском, сирийском, эфиопском и других языках, поступили в Публичную библиотеку.
В 1928 г. из Казанской Духовной Академии была перевезена хранившаяся там с середины XIX в. знаменитая библиотека Соловецкого монастыря (1482 рукописные книги XIII–XIX вв.). В том же году Отдел пополнился библиотекой Новгородской Духовной семинарии, содержащей 261 рукопись XVI–XX вв. на древнерусском, греческом, западноевропейских и восточных языках. В ее составе хранятся рукописи, некогда принадлежавшие известному церковному деятелю эпохи Петра I Феофану Прокоповичу.
В 1929 г. была передана рукописная часть библиотеки Александро-Невской лавры. Это 110 рукописных книг XV–XIX вв. и архивные материалы конца XVIII–XIX вв. В 1940г. поступило собрание Волковского старообрядческого молитвенного дома в Петербурге, состоящее из 122 рукописных книг XVI–XX вв.Из Государственного книжного фонда в 1920 г. было передано собрание петербургского купца 2-й гильдии Н.Я.Колобова, состоящее из 759 древнерусских рукописей XV–XX вв. Еще одним крупным пополнением древнерусского фонда стало собрание Н.М.Михайловского, насчитывающее 1137 древнерусских рукописных книг XV–XIX вв. и купленное у сына коллекционера.
В 1932 г. поступило ценнейшее собрание Общества любителей древней письменности, которое прибавило к древнерусским фондам более 3 тысяч русских и славянских рукописей, в их числе – знаменитая Киевская псалтирь1397 года. Одновременно Библиотека приобрела ценную коллекцию рукописей основателя этого общества, члена Археографической комиссии П.П.Вяземского.
Чрезвычайно интенсивно комплектовались не только фонды рукописной книги, но и архивные материалы. В 1919 г. благодаря усилиям А.В.Луначарского и М.Горького правительство выделило Библиотеке средства на приобретение коллекции автографов, собранных П.Л.Вакселем и Э.П.Юргенсоном. В ее составе свыше 9000 документов, из которых более 6000 являются автографами русских государственных и военных деятелей, писателей, ученых, художников, композиторов, музыкантов, певцов и драматических артистов. В послереволюционные годы были приобретены рукописи историка-медиевиста И.М.Гревса, библиографа и исследователя войны 1812 года К.А.Военского, историка и государственного деятеля П.Н.Милюкова, литературного критика Д.В.Философова.
Что касается восточных рукописей, то приток их в Библиотеку в ХХ в. значительно уменьшился, поскольку центром археографической работы с восточными материалами стал Азиатский музей (ныне Институт восточных рукописей в Санкт-Петербурге). Тем не менее, фонд Отдела рукописей продолжал расти за счет отдельных поступлений и небольших коллекций. Так, в 1919 г. сотрудница Библиотеки Ю.Н.Данзас подарила 42 мусульманские рукописи, принадлежавшие ее отцу. А в 1939 г. были куплены 75 арабских рукописей у жителя Махачкалы А.И.Тамая.
В 1920-х гг. в процессе национализации книжных собраний западные фонды пополнились двумя десятками часовников XV–XVI вв. из дворцовых библиотек Павловска и Петергофа, а также из особняка Юсуповых. Некоторые из этих молитвенников отличались исключительно высокими художественными достоинствами. К их числу принадлежат так называемые «Люксембургский часовник» и «Часовник Роленов-Леви», а также молитвенник с миниатюрами в стиле выдающегося французского художника Средневековья Жакмара Эденского. В этот период в Публичную библиотеку поступили также отдельные рукописи на иностранных языках из библиотек Строгановых, Шереметевых, из Государственного книжного фонда и т.д.
Важным приобретением стала иностранная часть коллекции автографов Вакселя–Юргенсона. В ней представлено около 3000 документов, главным образом писем, в которых нашли отражение история и культура многих европейских государств. К числу наиболее интересных документов этого собрания принадлежит собственноручное письмо шотландской королевы Марии Стюарт, написанное за два месяца до казни и адресованное ее кузену герцогу Генриху Гизу.
Первая половина в. ознаменовалась для западного фонда Отдела не столько приобретениями, сколько утратами. Свыше 13000 рукописей из библиотеки Залуских и других польских библиотек были возвращены в Польшу. Ряд превосходных рукописей с миниатюрами по решению правительства был изъят для реализации через Всесоюзное объединение «Антиквариат». Изъятия затронули не только новые поступления, но и собрание, составившее основу рукописных фондов Публичной библиотеки – коллекцию Дубровского. В настоящее время некоторые из кодексов Дубровского хранятся в Национальной библиотеке Франции, Королевской библиотеке в Гааге, Музее П. Гетти в США.
В годы Великой Отечественной войны все рукописные фонды, наряду с наиболее ценными печатными изданиями, находились в эвакуации в городе Мелекес (Поволжье). После их возвращения была проведена тщательная работа по упорядочению и расстановке рукописных материалов. Постепенно возобновилось и комплектование.