西迁时，大部分图书随校迁移，全校师生水陆并用，历尽艰辛，但因时间紧迫，仍有大量中文书籍被遗留在杭州，损失30000余册。1946年复员回杭时，部分图书留赠当地学校，随校迁回的图书仪器在返杭途中，因火车脱轨被毁87箱，包括图书馆、各院系及师生私人藏书，损失惨重。
抗战期间，屡经播迁，古籍图书益多散失。回杭后，努力充实藏书，先后获得南浔刘氏嘉业堂和瑞安孙氏玉海楼藏书，奠定了馆藏古籍善本书的基础。1947年以巨款从张叔平处购入刘氏嘉业堂部分藏书，并张氏自藏书籍共24000余册，其中明刻本500余种（包括明刻《嘉兴藏》）。同年冬天蒙瑞安孙延钊先生慨赠玉海楼藏书近3000册，其中孙诒让手稿本以及孙衣言、孙诒让父子批校题跋本百余种，皆为海内外孤本。
1949年国立英士大学并入本校，所藏古籍也随之入藏本馆，其珍贵者有“泽存书库”旧藏，如元刻《玉海附刻》十三种、明鲍松刻《李杜全集》等。在此前后，接受马叙伦先生赠书200余种，有批校本、稿抄本及明刻本等数十种善本书；又接受琦君所赠其父潘国纲先生遗书约4000册、任铭善先生赠书百余种、陈汉第先生赠书2300余册。
1952年院系调整，国立浙江大学被拆分为工、文理、农、医四所单科性大学，即浙江大学、浙江师范学院（后为杭州大学）、浙江农学院（后为浙江农业大学）、浙江医学院（后为浙江医科大学）。在机构变迁中，馆藏古籍也经历了一番聚散离合，有得有失。损失的部分主要有：1.随院系调整部分古籍调往其他高校。2.文革期间，老浙江大学的二三百部善本古籍及30000多册普通古籍移送浙江图书馆。增长的部分主要有：1.并入浙江师范学院的之江大学藏书、并入浙江医学院的浙江省立医学院藏书。2.浙江师范学院时期陆续购入古籍数万册，大宗者有孙世伟藏书八九千册、屈彊藏书数千册、薛声震藏书200余种以及高时显藏书约80种。3.杭州大学时期从江浙沪等地的古旧书店购得古籍数万册，接受胡士莹先生所藏小说戏曲类赠书1000余册、方令孺先生赠书702册。4.1986年底，老浙江大学接受袁氏后人所赠袁涤庵先生旧藏约300册，内有宋刻本《资治通鉴纲目》残本一卷、元中统刻本《史记》32册，乃属希世之珍。
1998年，四校重新合并为新浙江大学，除少量系科古籍并入本馆，馆藏古籍总量并无大的增长。由于历史原因，四校原有古籍仍分藏于四校区之图书馆。待2019年紫金港校区古籍馆建成之后，这些分散的古籍将搬迁至古籍新馆集中保存。
目次编撰
本馆现藏线装书约70%来源于原杭州大学图书馆。杭州大学老一辈图书馆人如王焕镳、周采泉、洪湛侯、杨渭生等以及人文学院雪克教授在古籍的寻访采购、整理编目中倾注大量心血，在卡片目录基础上，于1964至1965年先后出版了《杭州大学图书馆线装书总目》《杭州大学图书馆善本书目》《杭州大学图书馆善本书目附编之一：玉海楼专目》《杭州大学图书馆善本书目附编之二：嘉业堂专目》。
四校合并以后，秉承老杭大图书馆重视编目，以编目培养专业人才的优良传统，本馆于2005年起参与CALIS古籍编目，据《杭州大学图书馆善本书目》为馆藏善本书建立机读数据，一一核对原书，对原书目进行修订，同时将普通线装库中清代康干时期出版的古籍提为善本。在此基础上，于2016年出版《浙江大学图书馆古籍善本书目》，较《杭州大学图书馆善本书目》增补400余种。综合新老几代人的编目成果，建立馆藏目录电子检索系统，基本实现馆藏大部分古籍的网络检索功能。
2014年，本馆开始全面启动全国古籍普查工作，首次对四个校区所藏全部古籍进行逐册清点，先后投入20余人，并利用周末及寒暑假加班加点，历时近3年，终于完成西溪校区图书馆、紫金港校区农医分馆、华家池校区图书馆以及玉泉校区袁氏工程图书馆所藏共计17.4万余册线装古籍（版本截止于1949年）的普查，彻底摸清馆藏古籍的收藏情况。
略数家珍
本馆现藏17.4万余册古籍中，善本2万余册、1800余种，其中宋元刻本（含递修）16部，明代刻印本800余部，清代刻印本7000余部，明清以来稿抄本400余部，名家批校题跋本近300部。据《中国古籍善本书目》统计，本馆共有830部善本入录《中国古籍善本书目》，包括原杭州大学819部，原浙江医科大学11部，入选数量位居全国高校第九，有近百种善本书为全国独家馆藏。在国务院公布的第一至四批《国家珍贵古籍名录》中，本馆有173部古籍入选，入选数量在全国高校中位居第二。
馆藏古籍的精华主要来源于“嘉业堂”和“玉海楼”两大著名藏书楼以及专业学者、社会名流的个人收藏，较有特色的部分如下：
一、孙诒让稿本21种及孙氏父子批校题跋本百余种，既是孙氏父子治学的成果，也是研究孙氏父子学术思想的第一手资料，弥足珍贵。
二、稀见珍本收藏甚富，除年代较早的宋元刻本外，所藏写本如清乾隆间文澜阁写本《钦定四库全书》残本，稿本如清李象坤撰《雁山志稿》，抄本如清鲍氏知不足斋抄本《龙洲道人集》、清内府五色抄本《劝善金科》，活字本如明铜活字印本《唐人集》，刻本如明成化十九年（1483）刻《畏菴集》以及清人何焯、顾嗣立、何绍基等名家批校题跋本，皆属不可多得之珍品，或存世极罕，或为海内外孤本。
三、明末清初所刻《嘉兴藏》存1000余种2000余册，此原系刘氏嘉业堂藏书，其中有少量明刻单经混杂其中。
四、胡士莹先生所藏小说戏曲古籍百余种，内容多为清末民初时期的小说、戏曲、弹词、宝卷等，其中有不少珍本甚至孤本。
五、中医古籍有600余种，经典齐备，多浙江地方医家学派著作。
六、日本和朝鲜版古籍有200余种，是国内收藏此类古籍较为丰富的单位之一。
守典传薪
如此丰富的珍本佳椠，凝聚了几代人的心血，更需加大保护力度。自“中华古籍保护计划”实施以来，本馆分二次对古籍保护环境进行改造：2008年对古籍书库进行第一次改造工作，增加了恒温恒湿和防盗设施，对窗户防水进行隔温处理，大大改善了古籍的保存状况；2012年，对古籍善本书库及古籍阅览室进行第二次改建工作，新购置72只仿古榆木书柜，100只书匣，将古籍阅览室改造为藏展阅一体的开放式空间，完成了善本书柜的更新换代和古籍阅览室的布局调整。
2010年，本馆启动古籍保护性开发体系建设项目，通过古籍修复与古籍影印对古籍进行原生性保护与再生性保护，先后修复古籍508册，影印出版了宋本《资治通鉴纲目》、精抄本《周此山先生诗集》。
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