З моменту створення Харківськоі обласної бібліотеки розпочинається і процес обробки книжкових фондів та формування довідково-бібліографічного апарату. Протягом 50-60-х років не існувало ні відділу комклектування, ні відділу обробки літератури. Цю роботу здійснював сектор обробки, створений при відділі обслуговування.
В перший рік існування бібліотеки розпочалось створення алфавітного і систематичних каталогів на базі рукописних і друкованих карток Книжкової палати. Була створена картотека періодичних видань, картотека «Нові книги». В 1964 році створюється картотека назв творів художньої літератури.
В 1960 році була проведена перша перебудова систематичного каталога згідно з новими таблицями класифікації. В цей час систематичний каталог (СК) вже мав обсяг близько 40 тис. карток, алфавітний каталог – 42 тис. карток.
В 1963 році були видані «Таблицы библиотечной классификации для областных библиотек». З 1964 року розпочинається повне планове редагування систематичного каталогу з перекласифікацією розділів, що підлягають зміні індексів. Протягом 1964-1970 рр. було повністю відредаговано і пересистематизовано СК, виправлені індекси на картках алфавітного каталогу (АК), а також на книгах у фонді бібліотеки.
У 1972 році було створено відділ комплектування та обробки літератури.
У 1974 році починається історія безпосередньо відділу обробки літератури та організації каталогів. Складаються розгорнуті щорічні плани роботи та звіти про роботу відділу. З цьго часу складання бібліографічного опису виконується на друкарській машинці.
У 1975 році вийшло українське видання «Таблиць бібліотечної класифікації для масових бібліотек». Це спричинило новий етап у роботі з каталогами.
У 1983 році відділ обробки наряду з веденням генерального алфавітного каталога розпочав створення читацького алфавітного каталога.
З 1986 року створена і ведеться систематична контрольна картотека.
У 1987 році була здійснена (вперше) паспортизація каталогів і картотек. З 1988 року ведеться планове редагування читацького каталога. Генеральний алфавітний каталог, призначений лише для службового користування, було винесено з залу каталогів у 1993 році.
З 1997 року всі картки для каталогів ХОУНБ тиражує принтер.
Новий етап у роботі відділу розпочинається із створення електронного каталога (2004 р.)
