Les premiers volumes à constituer les collections de la Bibliothèque cantonale à sa fondation, après la fin de la guerre du Sonderbund en 1848, appartenaient auparavant aux bibliothèques du Collège St-Michel ainsi que des couvents alors supprimés. Cela représente près de 40'000 volumes en 1849, selon Meinrad Meyer, nommé responsable de la nouvelle bibliothèque. Deux ans plus tard, en 1851, les bibliothèques des couvents d’Hauterive et de la Part-Dieu intègrent également les fonds de la bibliothèque cantonale. Toutefois, en 1856, à la chute du régime radical, une partie des ouvrages est rendue aux ordres religieux. Cependant, tout ce qui est répertorié dans le catalogue de 1851 et dans son deuxième volume de 1855 reste à la bibliothèque cantonale. Meinrad Meyer, ainsi que son successeur, l’abbé Jean Gremaud, contribuent à l’accroissement des collections de la bibliothèque. À la suite de la fondation de l’Université de Fribourg en 1889, de nombreux dons, provenant de toute l’Europe catholique, viennent enrichir les fonds de la bibliothèque cantonale. Quelques années plus tard, la bibliothèque de la Société économique de Fribourg est déposée à la BCU ; elle comprend, entre autres, les collections de plusieurs Fribourgeois notables. Dans les années qui suivent, la BCU fait également l’acquisition de la bibliothèque du Musée pédagogique et celle d’Antoine Hartmann. En 1982, la BCU acquiert certains volumes de la bibliothèque du Grand séminaire qui avait été vendue à un antiquaire l’année précédente. En 2004, deux collections très importantes du canton viennent enrichir les fonds de la BCU. Il s’agit, dans un premier temps, de celle des bibliothèques des capucins de Fribourg et de Bulle qui étaient déjà en dépôt depuis 1981 à la BCU. Dans un deuxième temps, c’est la bibliothèque patricienne de la famille Castella de Delley que la BCU acquiert. En 2013 la donation de la bibliothèque du Centre diocésain augmente la collection d'environ 30'000 livres.