Центральная детская библиотека была открыта в 1976 году на базе детской библиотеки № 1 и входила в состав «Централизованной детской библиотечной системы». За время своего существования трижды меняла свой адрес: ул. Челюскинцев, 46 (с 1976 по 1982 год), ул. Червишевский тракт, 15 (с 1982 по 1987 год), ул. Харьковская, 48 (с 1987 по сегодняшний день). В июле 2003 г. произошла реорганизация библиотечной системы города Тюмени. МУК «Централизованная детская библиотечная система» вошла путем присоединения в состав МУК «Централизованная городская библиотечная система».
В 2010 году работа «Первый директор Централизованной детской библиотечной системы Галина Федоровна Низовских» авторской группы (Т.В.Ющенко, Н.М.Ильиченко, С.А. Елфимова) заняла второе место в конкурсе «Библиотека в движении времени» на лучшую исследовательскую работу по истории библиотек Муниципального автономного учреждения культуры «Централизованная городская библиотечная система» г. Тюмени в номинации «Призвание- библиотекарь».