Як наукова установа університету бібліотека здійснює дослідницьку роботу.  Особливо ця робота активізувалася до 190-річчя заснування університетської книгозбірні. Наукова діяльність спрямована на вивчення, розкриття, введення у науковий обіг рідкісного і цінного фонду та іменних колекцій, які формувалися протягом майже двох століть і мають історичну, духовну, культурну та наукову цінність.

  Завідувачем музею Рідкісної книги  О.С.Морозовим та співробітниками відділу книгозберігання здійснено перегляд бібліотечного фонду  з метою відбору рідкісних та цінних видань. У результаті ретельної та копіткої роботи створено інформаційну базу  книжкових пам’яток бібліотеки. Це дало змогу розгорнути дослідження та наукове опрацювання стародруків. У  2010 році започатковано  проект – серію «Книжкові пам’ятки у фондовому зібранні бібліотеки Ніжинського державного університету імені Миколи Гоголя».  У рамках  проекту  планується видання низки бібліографічних покажчиків та каталогів із книжкової скарбниці бібліотеки. Здійснюється реконструкція та відтворення іменних колекцій, які «розсіяні» у  фонді. Важливим результатом науково-дослідницької праці став вихід у світ двох каталогів стародруків.

   Зацікавила науковців університету та бібліотеки колекція  «Polonica» Варшавського університету. Перша спроба її опису була здійснена І. Костенком та Г.Тимбровською  2002 року. Досліджував також ці раритети викладач кафедри всесвітньої історії університету М.В.Потапенко. З-під його пера вийшли дві статті (2006 р., 2007 р.), що розкривають зміст  колекції «Polonica».   За фінансового  сприяння   Посольства Республіки Польща в Україні та Ніжинської культурно-просвітницької спілки громадян польського походження «Астер» побачив світ  каталог «Стародруки ХVІ-першої половини ХVІІІ ст. з колекції  «Polonica» бібліотеки Ніжинського державного університету імені Миколи Гоголя» (Ніжин: Гідромакс, 2010). Каталог містить  212 бібліографічних описів раритетних видань польською та латинською мовами релігійного, історичного, актово-юридичного  спрямування, художньо-публіцистичні твори,  а також життєписи та генеалогії. Велику цінність мають історичні хроніки. Так,  бібліотека університету володіє двома раритетним виданням ( 1578 р., 1611 р.) праці О.Гваньїні «Kronica Sarmacyey Eyropskiey». Праця  відомого італійця, крім польських історичних хронік, містить  історію українських та білоруських земель, що на той час входили до складу Речі Посполитої. Багато відомостей вміщено з історії Волині, Галичини, Поділля.   Великий інтерес для дослідників історії України представляє видання  «Dzieie w Koronie Polskiey…» Лукаша Горніцького (Краків, 1637), в якому наряду з історією Польщі подається історія західноукраїнських земель (Волині, Галичини, Поділля). Зацікавить читачів, як книжкова пам’ятка, видання творів «українського Демосфена» Станіслава Оріховського – видатного гуманіста. Зміст усіх його творів – ідея оновлення держави і церкви,  що написані  у формі порад для державних діячів. Історію книговидання на західноукраїнських землях розкривають 5 примірників  книг польською мовою (1630-1747 рр.), виданих у Львові різними видавцями та друкарнями.  Каталог  супроводжується ґрунтовною передмовою  М. Потапенка  та  О. Морозова.  Науково-бібліографічний апарат, що складається з  Абеткового покажчика стародруків, Хронологічного, Географічного, покажчика друкарів та друкарень, Іменного,  дозволить користувачеві зорієнтуватися у поданому матеріалі та одержати значний об’єм  додаткової інформації про колекцію. Альбом ілюстрацій містить фотосвітлини кращих раритетів колекції.   До 190-річного ювілею бібліотеки побачив світ каталог «Альдини у бібліотечному зібранні Ніжинського Історико-філологічного інституту князя Безбородька» (Ніжин, 2010),  до якого увійшло 7 видань книговидавців із  знаменитого італійського видавничого дому Альдів  (Альда Мануція та його нащадків).   Ці пам’ятки друку – перлини з фондів бібліотеки, мають історико-культурну значущість світового рівня. Упорядником каталогу, завідувачем музею Рідкісної книги О.С.Морозовим,  ретельно, на науковому рівні опрацьовані  венеціанські друки ХVI ст.,  відзначені особливості кожного примірника, подано фотосвітлини.