Die Opernbibliothek und das Opernmuseum wurden 1935 der Nationalbibliothek angegliedert. Ihre Ursprünge liegen in der 1866 gegründeten Opernbibliothek und den Opernarchiven sowie im Opernmuseum, das 1881 eröffnet wurde. Die derzeitige Gestaltung der Opernbibliothek und des Opernmuseums geht auf das Jahr 1991 zurück. Die Bibliothek und das Museum sind im Palais Garnier in der Rotonde de l'Empereur untergebracht, einem Pavillon an der Westseite des Theaters, der ursprünglich als Privateingang für Kaiser Napoleon III. gedacht war. So konnte der Kaiser direkt in das Gebäude eintreten und ein Attentat verhindern. Seit der Gründung der Pariser Oper im Jahr 1669 bis zur Mitte des 19. Jahrhunderts gab es keine offizielle Stelle, die für die Bewahrung und Verwaltung des Archivmaterials zuständig war, das durch die Aktivitäten der Oper und des dazugehörigen Theaters entstand. Die Sammlungen der Bibliothek und des Museums der Oper (Französische Nationalbibliothek) bewahren die Erinnerung an das Theater seit drei Jahrhunderten. In der Galerie des Museums werden ständig Gemälde, Zeichnungen, Fotografien und Modelle von Dekorationen ausgestellt. Nach dem Untergang des Kaiserreichs wurden die Räumlichkeiten nie fertiggestellt: im Treppenhaus, das zum temporären Ausstellungssaal führt, bleibt der massive Apparat aus Steinblöcken, wie er 1870 war. Der Zugang zum Lesesaal, der sich in der Rotunde des Kaisers befindet, ist den Forschern vorbehalten.