Библиотека основана в 1901 году. Современная «Толстовка» — это многофункциональный интерактивный информационно-досуговый центр, обслуживающий пользователей как в локальном, так и в удаленном режиме и предоставляющий им широкий комплекс услуг. Это место работы с книгой и информацией, общения, досуга, развития интеллектуального и творческого потенциала читателей, центр краеведения и библиографии, научно-методическая база для 39 библиотек севастопольского региона.

Фонд — около 200 000 источников информации. Собственный электронный ресурс — свыше 500 000 записей. Обслуживают в год около 10 000 читателей, которые посещают библиотеку свыше 65 000 раз. В Центральной городской библиотеке имени Л.Н. Толстого трудятся 103 специалиста, из них 74 имеют высшее и среднее профессиональное образование.