Библиотека № 12 им. И. А. Бунина ведет историю от Библиотеки № 29 Краснопресненского района, основанной в 1928. В то время она размещалась в здании Краснопресненского райисполкома, где занимала две комнаты на втором этаже.
К 20-летнему юбилею библиотеки в ее фонде насчитывалось свыше 13 тыс. экз. книг и журналов. Библиотечный фонд продолжал расти, и к 1958 достиг почти 39 тыс. экз.
9 мая 1961 Библиотека № 29 получила наименование Массовой библиотеки № 44 Краснопресненского района г. Москвы. Располагалась библиотека по адресу: Шмитовский проезд, д. 2.
В 1976–1991 библиотека была филиалом № 44 ЦБС Краснопресненского района. В 1983 получила новое помещение в здании, расположенном по адресу: ул. 1905 года, д. 3.
В период реорганизации сети массовых библиотек Москвы, связанной с образованием административных округов, библиотека стала филиалом № 44 ЦБС № 4 ЦАО г. Москвы.
21 мая 1992 Библиотека № 44 вышла из состава ЦБС № 4 ЦАО, получив юридическую самостоятельность. Новый статус позволил библиотеке существенно улучшить состав фонда, пополнив его литературой по философии, социологии, экономике, политологии и культурологи.
В течение ряда лет Библиотека № 44 плодотворно сотрудничала с Ассоциацией "Бунинское наследие", которая в 2000 обратилась в Правительство Москвы с ходатайством о присвоении библиотеке имени русского писателя, лауреата Нобелевской премии по литературе Ивана Алексеевича Бунина (1870–1953). 6 марта 2001 библиотеке было присвоено имя писателя и новый статус "ГУК г. Москвы "Библиотека имени И. А. Бунина"[2].
16.04.2024 года библиотека входит в состав ГБУК г. Москвы "ОКЦ ЦАО" (Объединение культурных и досуговых центров).

В библиотеке есть уникальный зал, в котором художник-дизайнер Г. В. Раввинская воспроизвела интерьеры начала ХХ в. Главной особенностью зала является уникальный рояль фирмы Rönisch, которому исполнилось 150 лет, но он по-прежнему извлекает чудесные звуки классической и современной музыки и благодаря ему здесь появилось лучшее место для проведения концертов, творческих встреч для увлеченных музыкой и поэзией горожан.
Библиотека уделяет много внимания развитию интереса к творчеству И.А. Бунина. Мемориальная комната писателя пополняется новыми экспонатами, представляющими большую художественную, литературную, историческую ценность. Комната уютно расположилась по соседству с музыкальным залом. При входе установлен горельеф "Читающий Бунин", выполненный в бронзе по эскизам художника-монументалиста Зураба Церетели. Музей творческая мастерская художника Зураба Церетели передала его в дар библиотеке в 2022 году.
В это же время народный художник РФ Никас Сафронов передал в дар свою работу "Портрет Бунина на фоне фотографий". В списке артефактов автографы И.А. Бунина и книги, имеющие уникальное культурное значение. Коллекция пополняется новыми экспонатами, благодаря мемориально-краеведческой деятельности коллектива библиотеки. Специализированный Бунинский фонд, ориентирован как на исследователей наследия Бунина, так и на широкую публику. Любой желающий по предварительной записи может посетить музейно-мемориальную комнату ознакомиться с наиболее интересными фактами истории жизни писателя, увидеть копию диплома первого российского лауреата Нобелевской премии в области литературы.
Сегодня Библиотека №12 имени И.А. Бунина по праву считается культурно-досуговым центром Пресненского района Москвы. Помимо книжного фонда, насчитывающего более 40000 экземпляров произведений русских и зарубежный писателей, периодических изданий (журналы, газеты), в библиотеке работают кружки по рисованию, проводятся мастер-классы, на сцене артисты современных театров играют спектакли, проходят лекции по русской культуре и здесь занимаются участники проекта "Московское Долголетие". Также залы библиотеки можно забронировать в качестве краткосрочной аренды через портал mos.ru. Двери библиотеки всегда открыты для гостей и жителей столицы.