加州理工學(xué)院圖書館系統(tǒng)包括五個(gè)分館，共訂閱了超過2228種紙質(zhì)期刊和2959種電子期刊，有70多萬冊(cè)藏書，以及豐富的技術(shù)報(bào)告、政府文獻(xiàn)和地圖資料。五個(gè)分館分別是密立根圖書館、謝爾曼圖書館、達(dá)布尼圖書館、天體物理圖書館和地質(zhì)行星科學(xué)圖書館。其中密立根圖書館和謝爾曼圖書館是最重要的兩個(gè)。整個(gè)圖書館系統(tǒng)的工作人員共41人，其中專業(yè)館員14人。 密立根圖書館：規(guī)模最大，是學(xué)校的中心圖書館，其館舍也是全校最高的建筑，圖書館管理、館際互借、文獻(xiàn)傳遞服務(wù)都集中在這里。它主要收藏生物、化學(xué)、數(shù)學(xué)、物理學(xué)科的文獻(xiàn)資料，以及人文社會(huì)科學(xué)期刊、政府文獻(xiàn)、美國歷史和社會(huì)科學(xué)專著，還收藏縮微資料。

謝爾曼圖書館：主要收藏工程及應(yīng)用學(xué)科的文獻(xiàn)資料，包括環(huán)境科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、化學(xué)工程、航空技術(shù)、機(jī)械工程、應(yīng)用物理和應(yīng)用數(shù)學(xué)等方面。

達(dá)布尼圖書館：這是加州理工學(xué)院一個(gè)以收藏人文社會(huì)科學(xué)見長(zhǎng)的圖書館，它位于達(dá)布尼大樓的一層。

主要收藏文學(xué)、藝術(shù)、哲學(xué)、歐洲史、亞洲史、古代歷史專著等，以及音樂CD。

天體物理圖書館：位于羅賓遜大樓，即加州理工學(xué)院天文學(xué)系所在地。這個(gè)圖書館主要為天文學(xué)家、天文儀器設(shè)計(jì)者、相關(guān)專業(yè)人員和學(xué)生進(jìn)行光學(xué)、微波、x射線、伽瑪射線、宇宙光、紅外線、理論天文學(xué)等方面的研究提供文獻(xiàn)支撐。該圖書館還為更專業(yè)的天文臺(tái)圖書室提供文獻(xiàn)支持。

地質(zhì)行星科學(xué)圖書館：主要收藏地球與行星地質(zhì)學(xué)、地球物理、地球化學(xué)、地震學(xué)、古生物學(xué)領(lǐng)域的資料，尤其在加州、美國西部以及北美洲相關(guān)地質(zhì)資料收藏方面更是獨(dú)具優(yōu)勢(shì)。該館不僅藏有大量的美國國家地質(zhì)勘探調(diào)查報(bào)告和加州礦藏地質(zhì)分布報(bào)告，同時(shí)還收藏與國家地質(zhì)調(diào)查相關(guān)的出版物以及經(jīng)過篩選的國外調(diào)查報(bào)告。該館的特殊館藏有：西北美洲的地質(zhì)實(shí)地考察旅行指南(重點(diǎn)是位于太平洋和落基山脈之間的區(qū)域)；美國地質(zhì)勘探局關(guān)于美國西部地形圖、加州地形地貌圖的公開報(bào)告；加州理工學(xué)院地質(zhì)學(xué)及行星學(xué)系的學(xué)位論文。

加州理工學(xué)院的科研中心：紅外線過程分析研究中心（IPAC）、天文學(xué)研究中心、材料過程模擬研究中心（MSC）、高級(jí)計(jì)算研究中心（CACR）、工業(yè)關(guān)系研究中心、計(jì)算機(jī)資源研究中心、計(jì)算機(jī)科學(xué)部、生物工程學(xué)部、分子科學(xué)實(shí)驗(yàn)室、噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室（JPL）等科研機(jī)構(gòu)。