สำนักวิทยบริการฯ จัดตั้งขึ้นตามประกาศสถาบันราชภัฏธนบุรี เรื่องหน่วยงานตามโครงสร้าง ระบบบริหารงานของสถาบันราชภัฏธนบุรี ลงวันที่ 20 กรกฎาคม พ.ศ. 2542 ประกอบด้วย หน่วยงาน 4 หน่วยงาน ได้แก่ งานหอสมุด งานโสตทัศนูปกรณ์ งานเอกสารตำรา และงานเลขานุการ ทั้งนี้ เพื่อให้งานบริการทางวิชาการของสถาบันได้รับการพัฒนาอย่างมีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นทั้งด้านงบประมาณ บุคลากร อาคารสถานที่และสิ่งอำนวยความสะดวกอื่นๆ เพื่อส่งเสริมและสนับสนุน การจัดการเรียนการสอน การศึกษาค้นคว้า การวิจัย การบริการทางวิชาการแก่สังคม รวมทั้งการจัดทำและเผยแพร่ผลงานทางวิชาการของคณาจารย์ในสถาบัน
ก่อนประกาศดังกล่าวข้างต้น งานหอสมุด งานโสตทัศนูปกรณ์ และงานเอกสารตำรา มีฐานะเป็นฝ่ายในสำนักส่งเสริมวิชาการเรียนกว่า ฝ่ายหอสมุด ฝ่ายเทคโนโลยีทางการศึกษา และฝ่ายเอกสารตำรา ตามประกาศกระทรวงศึกษาธิการ เรื่องการแบ่งส่วนราชการในวิทยาลัยครูธนบุรี กรุงเทพมหานคร ลงวันที่ 12 มีนาคม พ.ศ. 2530 และเมื่อเปลี่ยนชื่อเป็นสถาบันราชภัฏธนบุรี จึงจัดตั้งขึ้นเป็นสำนักวิทยบริการ
ในปี 2541 สำนักวิทยบริการได้ย้ายจากอาคาร 3 ชั้น 3 (ปัจจุบันคือ ศูนย์ภาษา) มาให้บริการที่อาคารเฉลิมพระเกียรติ อาคาร 2 ชั้น 9-11 เพื่อให้บริการทรัพยากรสารสนเทศแก่อาจารย์ บุคลากรและนักศึกษา รวมทั้งบุคคลภายนอก
ต่อมาได้มีการเปลี่ยนแปลงจากสถาบันราชภัฏธนบุรีไปเป็นมหาวิทยาลัยราชภัฏธนบุรี ซึ่งพระบาทสมเด็จพระปรมินทรมหาภูมิพลอดุลยเดชได้ทรงลงพระปรมาภิไธยในพระราช บัญญัติ มหาวิทยาลัยราชภัฏ พ.ศ. 2547 แล้วประกาศในราชกิจจานุเบกษา ในวันที่ 14 มิถุนายน 2547 ทำให้มีผลบังคับใช้ในวันที่ 15 มิถุนายน 2547 ดังนั้นสถาบันราชภัฏธนบุรี จึงเปลี่ยนเป็นมหาวิทยาลัย ราชภัฏธนบุรี ตั้งแต่วันที่ 15 มิถุนายน 2547 เป็นต้นมา และสำนักวิทยบริการ ก็เปลี่ยนชื่อเป็น สำนักวิทยบริการและเทคโนโลยีสารสนเทศ โดยประกาศในราชกิจจานุเบกษา หน้า 17 เล่ม 122 ตอนที่ 20 ก ลงวันที่ 8 มีนาคม 2548 ตามกฎกระทรวงจัดตั้งส่วนราชการในมหาวิทยาลัยราชภัฏธนบุรี ซึ่งประกอบด้วยหน่วยงาน 3 หน่วยงาน ได้แก่ งานสำนักงานผู้อำนวยการ งานหอสมุดและเทคโนโลยีสารสนเทศ และงานเทคโนโลยีเพื่อการศึกษา
จากการประกาศใช้ “พระราชบัญญัติมหาวิทยาลัยราชภัฎ พ.ศ. 2547” แทน “พระราชบัญญัติสถาบันราชภัฏ พ.ศ. 2538” มีผลให้สถาบันราชภัฏธนบุรีเปลี่ยนสถานะเป็นมหาวิทยาลัยราชภัฏธนบุรี และเป็นนิติบุคคล ตามมาตรา 4 แห่งพระราชบัญญัติมหาวิทยาลัยราชภัฏ พ.ศ. 2547 และกระทรวงศึกษาธิการได้ประกาศในราชกิจจานุเบกษา เมื่อวันที่ 3 สิงหาคม พ.ศ. 2549 เรื่อง การแบ่งส่วนราชการในมหาวิทยาลัย ราชภัฏธนบุรี ได้กำหนดส่วนราชการภายในไว้ ได้แก่ สำนักงานอธิการบดี คณะมนุษยศาสตร์และสังคมศาสตร์คณะครุศาสตร์ คณะวิทยาการจัดการ คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี สถาบันวิจัยและพัฒนา สำนักวิทยบริการและเทคโนโลยีสารสนเทศ สำนักศิลปะและวัฒนธรรม และสำนักส่งเสริมวิชาการและงานทะเบียน
ในปี 2552 สำนักวิทยบริการและเทคโนโลยีสารสนเทศ ได้มีการแบ่งหน่วยงานภายในเพิ่มเป็น 4 หน่วยงาน ได้แก่ งานอำนวยการ งานหอสมุดและสารสนเทศ งานเทคโนโลยีสารสนเทศ และงานเทคโนโลยีเพื่อการศึกษา
ปีงบประมาณ 2559 สำนักวิทยบริการและเทคโนโลยีสารสนเทศได้ปิดปรับปรุงภูมิทัศน์ ระหว่างเดือนกุมภาพันธ์-พฤษภาคม ได้แก่ ปูพื้น ทาสีภายใน ระบบไฟฟ้า ป้ายไฟประชาสัมพันธ์ที่เสาภายในตึก เคาน์เตอร์บริการยืม-คืน และม่านกันแสงใหม่ เพื่อปรับปรุงภูมิทัศน์ให้เหมาะสมกับการเรียนรู้ในศตวรรษที่ 21 ให้ผู้ใช้บริการเกิดความคิดสร้างสรรค์ในการเข้าใช้บริการ จึงปรับชั้น 11 เป็นโซนกิจกรรม ผู้ใช้บริการสามารถใช้เสียงในการทำงานกลุ่มได้ สำหรับชั้น 9 และชั้น 10 ใช้สำหรับค้นคว้าเพื่อการเรียนการสอน การวิจัยนอกจากนั้นยังได้จัดทำป้ายประชาสัมพันธ์และนิเทศทั้งภาษาไทยและภาษาอังกฤษ พ่นสีโต๊ะ ทำเบาะเก้าอี้และโซฟาใหม่ และพ่นสีชั้นวางใหม่ทั้งหมด ทั้งนี้เพื่อสร้างบรรยากาศการเรียนรู้ให้กับผู้ใช้บริการ
ปีงบประมาณ 2560 สำนักวิทยบริการและเทคโนโลยีสารสนเทศได้จัดหาระบบยืม-คืนอัตโนมัติ และเริ่มใช้ RFID เพื่อให้ผู้ใช้บริการสามารถใช้บริการยืม-คืนทรัพยากรสารสนเทศด้วยตนเอง ด้วยเทคโนโลยี ที่ทันสมัย และพัฒนาห้องนวัตกรรมเพื่อสนับสนุนการผลิตสื่อโดยใช้เทคโนโลยี Computer Graphic (CG) ให้แก่อาจารย์ บุคลากร และนักศึกษาของมหาวิทยาลัย
มหาวิทยาลัยราชภัฏธนบุรี ได้จัดทำกรอบอัตรากำลังข้าราชการพลเรือนในสถาบันอุดมศึกษา สายสนับสนุนวิชาการ ประจำปี พ.ศ. 2560-2563 และจัดทำโครงสร้างการแบ่งส่วนงานในสำนักวิทยบริการและเทคโนโลยีสารสนเทศใหม่ เป็น 3 งาน ได้แก่ งานบริหารทั่วไป งานหอสมุดและสารสนเทศ และงาน โสตทัศนศึกษาและเทคโนโลยีสารสนเทศ และเพิ่ม 2 ศูนย์ ได้แก่ ศูนย์คอมพิวเตอร์ และศูนย์ภาษา
จากแนวทางการจัดทำกรอบอัตรากำลัง สำนักวิทยบริการและเทคโนโลยีสารสนเทศ ต้องวิเคราะห์ภารกิจและคำนึงถึงความจำเป็น ความไม่ซ้ำซ้อน ความคล่องตัว และรวดเร็วในการบริหารจัดการให้มีประสิทธิภาพและทางราชการได้ประโยชน์สูงสุด และเพื่อสร้างความเข้มแข็งให้กับมหาวิทยาลัยในการที่ จะสร้างสรรค์งานที่ดีแก่ประเทศชาติต่อไป