Le Cabinet des Estampes est constitué en 1667 avec l’acquisition de 120 000 gravures rassemblées par Michel de Marolles. Il devient l’un des départements de la Bibliothèque du roi en 1720.
Les fonds s’accroissent régulièrement de prestigieuses collections : Nicolas Clément (1712, 18 000 portraits), Béringhen (1731, 90 000 estampes), Roger de Gaignières (1716, dessins de topographie), Lallemant de Betz (1753, 13 550 portraits et vues de topographie).
Dès la seconde moitié du 17e siècle, les collections s’enrichissent encore grâce à l’obligation de dépôt à la Bibliothèque du Roi, étendue aux images imprimées.
En 1750, Hugues-Adrien Joly, « garde des planches gravées et estampes » organise la collection selon des principes valant encore aujourd’hui.
Les confiscations révolutionnaires font entrer les collections chinoises du ministre Bertin, des fonds de congrégations religieuses (Abbaye de Saint-Victor, Jésuites de Cologne), les collections personnelles du Roi, de la Reine, de Monsieur, de Madame Victoire et de nombreux émigrés.
Aux 19e et 20e siècles, les accroissements continuent à un rythme soutenu :
- par le dépôt légal des estampes et documents graphiques réaffirmé par Napoléon Ier.
- par l’entrée de grandes collections particulières : collections historiques de Hennin (1863) et de Vinck (1906), séries artistiques de Moreau-Nélaton (1923), ou d’Atherton Curtis (1943)…
- par des entrées remarquables de contemporains : Duchamp, Robert et Sonia Delaunay, Matisse, Hélion, Baselitz, Sam Francis, Barry Flanagan, Tàpies…..
À partir de 1851, les photographes commencent à faire spontanément le dépôt de leur production (le dépôt légal de la photographie n’est institué qu’en 1925) : atelier Nadar (1949), Rogi André (1970), archives des Séeberger (1976, complétées en 2008), atelier Disdéri (1990)…
Depuis 1946, le département est installé sur le site Richelieu de la BnF.