Biblioteka została założona w 1820 roku jako "Biblioteka Towarzystwa Naukowego przy Szkole Wojewódzkiej Płockiej". W 1830 roku jej zbiory liczyły 8 tysięcy woluminów. W okresie Powstania listopadowego jej działalność była zawieszona. W 1907 roku nastąpiła jej reaktywacja, a inicjator ponownego otwarcia biblioteki, Towarzystwo Naukowe Płockie, nadał jej imię Zielińskich dla uczczenia daru rodu: zbiorów bibliotecznych liczących ponad 20 tysięcy woluminów (m.in. inkunabułów). Po 1915 roku jej zbiory systematycznie rosły, głównie za sprawą darów. Biblioteka gromadziła wszelkie druki dotyczące Płocka lub w Płocku wydawane. W 1939 roku zbiory biblioteki szacowano na ponad 70 tysięcy woluminów.