Eine beträchtliche Anzahl der Wiegendrucke gelangte bald nach Einführung der Reformation in Braunschweig-Wolfenbüttel (1569) aus säkularisierten Klöstern und Stiften in die Fürstliche Bibliothek des Herzogs Julius von Braunschweig-Lüneburg. Dessen Sammlung (Bibliotheca Julia) wurde unter seinem Nachfolger Heinrich Julius noch beträchtlich vermehrt, gelangte aber unter dessen Sohn, Friedrich Ulrich, an die Bibliotheca Academiae Juliae in Helmstedt (1618) und ist teils nach der Aufhebung der Universität Helmstedt (1810), teils im Laufe des 19. Jahrhunderts und 1913, vermehrt insbesondere um Gelehrtenbibliotheken, nach Wolfenbüttel zurückgekehrt.
Maßgeblich für Universalität und Ruhm der Bibliothek war die Sammlungsaktivität von Herzog August dem Jüngeren (1579-1666). Für seine Bibliotheca Augusta (1666: ca. 135.000 Schriften in 31.000 Bänden) erwarb er in jahrzehntelanger systematischer Sammeltätigkeit auch rund 2.000 Inkunabeln. Ihre buch- und kulturgeschichtlich wertvollen Ausgaben bilden heute den Kern des Wolfenbüttler Wiegendruckbestandes. Reiche Ergänzungen der Augusteer-Bestände erfuhr die herzogliche Bibliothek seit dem 18. Jahrhundert vor allem durch Zugänge aus fürstlichem Besitz, die in die mittlere Aufstellung eingeflossen sind.
Die große Mehrzahl der Drucke (75%) entstammt deutschsprachigen Regionen, mit den Hauptdruckorten Straßburg, Köln, Leipzig, Basel, Nürnberg und Augsburg. Weitere Inkunabelausgaben stammen aus italienischen, niederländischen und französischen Pressen.
Neben den Zimelien der Gutenbergzeit (wie die B 36, der unikale Druck von Boners Edelstein oder die Ablassbriefe) haben weitere kostbare Inkunabeldrucke dazu beigetragen, den Ruf der Wolfenbütteler Sammlung als einer erstrangigen des deutschen Kulturgebietes zu begründen. Unter sachlichen Gesichtspunkten finden sich zahlreiche Erstausgaben klassischer Texte der europäischen Literatur (editio princeps: u.a. Aristophanes: Comoediae, Venedig 1498; Euclides: Elementa geometricae, lat., Venedig 1482, Tacitus: Opera, Venedig um 1473). Nicht weniger Aufmerksamkeit verdienen bibliographische Rarissima und Unika, wie die Drucke von Hans Folz, lateinische und deutschsprachige Prognostika sowie Sammelbände, die eine größere Zahl Kleindrucke zusammenführen. Gehäuft treten theologische Drucke auf, darunter besonders häufig Predigtsammlungen. Auch die enzyklopädischen Werke, Literatur der artes liberales, mechanicae und magicae sind vertreten und spiegeln in hervorragender Weise die europäische Literatur- und Geistesgeschichte des 15. Jahrhunderts.