Научно-методический отдел (НМО) как самостоятельная структура ГПБ был образован в 1968 г. на базе существовавшего в то время Сектора библиотековедения в Отделе библиотековедения и библиографии. Руководила Научно-методическим отделом вплоть до 1976 г. к.п.н. Нина Александровна Ефимова. В последующие годы отдел возглавляли к.ф.н. Генриетта Николаевна Разумовская (1976-1986 гг.), к.ф.н. (впоследствии д.п.н.) Владимир Руфинович Фирсов (1986-1994 гг.), Ирина Николаевна Качковская (1994-2007 гг.), к.п.н. Сергей Александрович Басов (2007-2022 гг.). В 2023 г. заведующей отделом стала к.п.н. Ирина Александровна Трушина.

Структура нового отдела в 1968 г. состояла из следующих подразделений: Сектор формирования и использования библиотечных фондов, Группа «Пропаганды литературы и руководства чтением», Группа «Организации библиотечного дела», Группа «Организации, планирования и координации методической работы».

В последующие годы в соответствии с появлением новых направлений и планов работы отдела происходили и изменения в его структуре. Сектор формирования и использования библиотечных фондов (руководитель В.В. Шилов) в 2000 г. получил статус самостоятельного отдела. Группа «Организации, планирования и координации методической работы» (руководители группы в разные годы – М.Л. Кистьян, Е.К. Высоцкая, Н.А. Семенова) впоследствии влилась в группу «Организации библиотечного дела». Данным подразделением в разные годы руководили В.Н. Волкова, В.Н. Козлова, Л.В. Куликова, Е.К. Высоцкая, М.Б. Аврамова. C 2022 г. – к.п.н. И.В. Домбровская.

С 1962 по 1972 гг. в секторе библиотековедения отдела библиотековедения и библиографии, а затем НМО состояла группа библиотечной и библиографической работы с детьми. Руководство группой в разные годы осуществлялось И.Н. Тимофеевой, Л.А. Виролайнен. В 1972 г. группа библиотечной и библиографической работы с детьми прекратила свое существование в связи с образованием ГРДБ и передачей ей функции оказания методической помощи детским библиотекам республики.

Неоднократно изменялось название группы «Пропаганды литературы и руководства чтением читателей». С 1968 г. с момента организации НМО существовала группа «Пропаганды литературы и руководства чтением», затем она стала называться группой «Работа с читателями». До середины 1994 г. в отделе существовала самостоятельная группа «Социология чтения и библиотечного дела». Далее обе группы объединились, и группа получила название «Социология чтения, библиотечного дела и работы с читателями». Руководителями данного подразделения в разные годы были В.А. Желдубовская, Л.Н. Михеева, Д.К. Равинский, Е.Г. Муравьева. C 2004 г. группа официально получила статус «Центра чтения РНБ», директором которого стала Е.Г. Муравьева, с 2012 г. – В.В. Ялышева.

Наименование отдела сохранялось сорок лет вплоть до 2009 г. В 2009 г. два самостоятельных отдела – Отдел научно-методической работы (НМО) и Научно- исследовательской отдел библиотековедения (НИОБ) были объединены в единый отдел, который получил наименование Научно-методического отдела библиотековедения (НМОБ). Возглавил отдел к.п.н. С.А. Басов.

В структуру НМОБ вошли Центр чтения, Сектор библиотековедения (бывший НИОБ), Сектор организации библиотечного дела и Сектор обеспечения научно-исследовательской и научно-методической работы. В декабре 2011 г. Сектор библиотековедения был выведен из состава отдела и вошел в структуру Отдела межбиблиотечного взаимодействия (ОМВ).

В 2014 г. в состав НМОБ вошел Сектор изучения библиотечных фондов. В 2016 г. Приказом генерального директора РНБ Научно-методический отдел библиотековедения переименован в Научно-методический отдел (НМО). В его состав вошли: Сектор организации библиотечного дела, Сектор изучения библиотечных фондов, Центр чтения. Были разработаны новые Положения об отделе и его структурных секторах, новые должностные инструкции на все должности.

В марте 2025 г. в соответствии с Приказом генерального директора РНБ было создано новое подразделение – Отдел развития и библиотечной аналитики. В его состав вошли руководитель Научно-методического отдела, специалисты Сектора организации библиотечного дела и Центра чтения НМО РНБ. Обязанности, которые были закреплены за данными подразделениями, – с некоторым расширением функционала, выполняются вновь созданным Отделом. Отдел развития и библиотечной аналитики осуществляет комплекс работ по направлениям научной, методической, экспертной, координационной, информационной и просветительской деятельности в области библиотечного дела, международного сотрудничества РНБ.