Главная детская библиотека края была создана по приказу Управления культуры Приморского крайисполкома № 84 от 21 сентября 1961 года как специализированная библиотека по организации библиотечной работы с детьми в Приморском крае. Первый коллектив библиотеки составили выпускники институтов Москвы, Ленинграда и других городов России. Под руководством молодого и энергичного директора Георгия Сергеевича Таранина в сжатые сроки они справились с нелёгкой задачей по комплектованию книжного фонда. Основой его стали книги, переданные в дар детскими библиотеками страны.

30 марта 1962 года библиотека открылась для читателей. Это событие было отражено на страницах краевой газеты «Красное знамя» от 11 апреля 1962 года. В статье «Краевая детская» писали: «Создание краевой детской библиотеки окажет благотворное влияние на эстетическое воспитание не только владивостокских школьников, но и юных друзей книги на селе».

На протяжении лет приоритеты в деятельности краевой детской библиотеки менялись, коллектив библиотеки всегда творчески подходил к решению профессиональных задач. Постепенно была сформирована коллекция лучшей детской литературы, библиотека превратилась в признанный методический центр по работе с детьми в крае. Большая заслуга в этом принадлежит Валентине Семёновне Трофимовой, Заслуженному работнику культуры РСФСР, возглавлявшей библиотеку с 1967 по 1986 год. Значимыми событиями тех лет были зональное совещание детских библиотек Дальнего Востока по переводу фондов и каталогов на новые таблицы ББК, краевые слёты юных книголюбов, встречи с российскими детскими писателями.

С 1986 года библиотеку возглавляет Елена Ивановна Кулинок. Вместе с коллективом она сохраняет всё лучшее, что было заложено в годы становления библиотеки, и делает всё, чтобы библиотека активно развивалась. Краевая литературная викторина «Моряки – величие России», Ассамблея специализированных библиотек региона «Дальневосточные встречи» - яркие страницы истории библиотеки.

Появление в библиотеке в 1995 году первых компьютеров, подписание Соглашения в области библиотечного дела между библиотеками Приморского края (Государственной публичной им. А.М. Горького и Краевой детской библиотекой) и Префектуральной библиотекой Тоттори, Япония, укрепление партнёрских отношений с ПИППКРО дали новый толчок к её развитию. Благодаря целенаправленной и слаженной работе коллектива Приморская краевая детская библиотека по-прежнему является центром профессиональной помощи библиотекам края в организации работы с читателями-детьми. Разрабатывает новые методы, формы, приёмы работы с детьми и детской литературой. Статус центральной библиотеки по вопросам детского чтения и детской литературы подтверждён региональным законом от 21 ноября 1996 г. № 65-кз «О библиотеках и библиотечном деле в Приморском крае». 

За время своего существования библиотека меняла адрес лишь однажды. С декабря 1962 г. Приморская краевая детская библиотека располагается в доме на проспекте 100 лет Владивостоку, 48.