La Biblioteca comunale Teresiana ha sede in un’ampia ala del gesuitico Palazzo degli Studi, costruito tra il 1753 e il 1763 su disegno dell’architetto bolognese Alfonso Torreggiani. L’edificio era inserito nel più ampio complesso architettonico del Collegio dei Gesuiti (presenti a Mantova dal 1584) che insieme alla biblioteca comprendeva quelli che oggi sono l’Archivio di Stato con l’annessa chiesa della SS. Trinità, completata nel 1605, e il Liceo classico Virgilio.
Il Palazzo, che occupa da solo un intero isolato, rappresenta un’ideale unità urbanistica, storica e culturale con l’adiacente Palazzo dell’Accademia, terminato nel 1775 dall’architetto Paolo Pozzo su progetto dell’architetto Giuseppe Piermarini, al fine di ospitare le accademie preesistenti riformate nell'unica Accademia Reale di scienze, lettere e arti. Per le adunanze accademiche fu, invece, commissionata all’architetto di rinomanza europea Antonio Galli Bibiena l’edificazione dello scenografico Teatro Scientifico, attiguo all’Accademia e terminato nel 1769.
La Biblioteca pubblica, inaugurata nel 1780, trovò sede al primo piano del Palazzo degli studi: un primo locale del collegio gesuitico, l’odierna prima sala teresiana, fu riadattato su progetto dell’architetto Paolo Pozzo che progettò grandi scaffalature in noce disposte su due piani riferendosi allo stile di Fischer von Erlach, architetto della Hofbibliothek di Vienna. Già ottocentesca è la seconda sala teresiana, strutturata con scaffalature lignee su tre piani, divenuti quattro dopo la seconda guerra mondiale.
Intorno al 1930 la Biblioteca si ampliò occupando il lungo corridoio attiguo alle due sale teresiane che fino al 1915 era stato adibito a museo antiquario ed esponeva antiche statue e iscrizioni marmoree trasferite a Palazzo Ducale tra il 1915 e il 1925.
Nel 1930 il corridoio fu diviso in sale di consultazione, uffici e magazzini e nel 1932 fu inaugurata la Sala dei Libri Rari. Un secondo intervento di ristrutturazione, che interessò le sale di studio, gli uffici, i magazzini e la scala di accesso, avvenne nel 1959. Negli anni ‘90, nel seminterrato furono ricavati i magazzini librari.
Nel 2014, dopo circa quindici anni di chiusura degli spazi al primo piano per un intervento di ristrutturazione e manutenzione straordinaria, la biblioteca è stata nuovamente riaperta al pubblico.