Die Vielfalt des Handschriftenbestands spiegelt sich auch in den digitalisierten Stücken wieder: reich illuminierte mittelalterliche Pergamentcodices sind hier ebenso zu finden wie wappengeschmückte Stammbücher oder Aufzeichnungen bedeutender württembergischer Persönlichkeiten; Musikhandschriften stehen neben reinen Texthandschriften, Abendländisches neben Orientalischem, unterhaltende Literatur neben Liturgica.
Die WLB verfügt über mehr als 350.000 Bände an Drucken bis zum Erscheinungsjahr 1800, darunter über 7.100 Frühdrucke (bis 1500). Hinzu kommen aufgrund von Einband, Vorbesitzern oder künstlerischer Gestaltung besonders schützenswerte neuere Werke. Sehr wertvoll sind die etwa 1.700 Rara sowie 11.100 Bände aus der früheren Königlichen Hofbibliothek.
Auf die Anfangszeit der Bibliothek geht der Grundstock der heute etwa 20.000 Bände umfassenden Sammlung historischer und neuerer Bibelausgaben in über 650 Sprachen zurück. Wichtige Bibeln stammen z.B. aus den Sammlungen Lorck und Panzer bzw. aus Klöstern. Die ersten gedruckten Bücher vieler Sprachen waren Bibeln. Sehr wertvoll sind illustrierte sowie polyglotte Ausgaben.
Das Hölderlin-Archiv ist die zentrale Arbeitsstelle für die internationale Forschung über den Dichter Friedrich Hölderlin und gibt die Internationale Hölderlin-Bibliographie heraus. Das Archiv besitzt den Großteil aller bekannten Hölderlin-Handschriften und hat diese bereits digitalisiert; weitere wichtige Materialien sollen folgen. Als Digitalisat liegt auch die Stuttgarter Ausgabe vor, der das Archiv seine Entstehung verdankt.
Die Musiksammlung der WLB ist die größte des Landes Baden-Württemberg. Den Grundstock der Sammlung bildet das Aufführungsmaterial des Hoftheaters, das seit der Bibliotheksgründung 1765 gesammelt wird. Zum Bestand zählen mittelalterliche Musikhandschriften säkularisierter Klöster, großformatige Chorbücher der ehemaligen Hofkapelle, eine umfangreiche Gesangbuchsammlung, zahlreiche Notendrucke und Musiker-Nachlässe.
Die Bibliothek für Zeitgeschichte ist eine der größten Spezialbibliotheken für Zeitgeschichte in Europa. Zu ihren Beständen zählen nicht nur ca. 390.000 Bücher und 415 laufende Zeitschriften, sondern auch umfangreiche Sondersammlungen. Das digitale Angebot umfasst Bücher, Broschüren und Tagebücher aus der Zeit des Ersten Weltkriegs.
Die digitalen Sammlungen der Abteilung Karten und Graphik umfassen derzeit neben wenigen Karten vor allen Dingen ca. 1700 digitalisierte Ansichten württembergischer Städte und Gemeinden. Die sog. Sammlung Nicolai enthält ca. 22.000 gedruckte und handgezeichnete Karten und Graphiken. Die insgesamt 155 großformatigen Klebebände stehen komplett digitalisiert zur Verfügung.
