En informatique, une bibliothèque logicielle (ou bibliothèque de programmes) est un ensemble de fonctions regroupées pour réaliser un groupe de tâches du même domaine. Les bibliothèques logicielles se distinguent des exécutables dans la mesure où elles ne sont pas complètes, elles ne possèdent pas l'essentiel d'un programme comme une fonction principale et par conséquent qu'elles ne peuvent pas être exécutées directement. Les bibliothèques peuvent regrouper des fonctions simples (par exemple le calcul d'un cosinus, ou l'inversion d'une matrice) comme des fonctions complexes avec de nombreuses fonctions internes non accessibles directement. Généralement, l'intérêt des bibliothèques réside dans le fait qu'elles peuvent être partagées par plusieurs exécutables.

Les bibliothèques sont parfois appelées librairies.

Plusieurs bibliothèques logicielles peuvent être regroupées en un Framework, de façon à constituer un ensemble cohérent et complémentaire de bibliothèques qui permettront le développement rapide d'applications logicielles.