A Biblioteca surgiu quase simultaneamente com a criação da SGL, sendo reportado, logo nos números 2 e 3 da primeira série (1876-1878) do Boletim, o catálogo dos mapas e livros que a constituíam. Muito do seu acervo resultou de aquisições e de ofertas, das quais se destacaram: em 1880, a transferência para a SGL da biblioteca e das colecções da extinta CCPG; os livros adquiridos no leilão da biblioteca do Marquês de Lavradio; a doação da biblioteca pessoal do Visconde de S. Januário, primeiro presidente da SGL; em 1887, a cedência dos documentos do Arquivo da Associação Marítima Colonial, há muito inactiva. Na década de 1960 foram contabilizados mais de 65.000 volumes e de 6.00 cartas e atlas geográficos. De elevado valor científico é igualmente a mapoteca da SGL, integrada na sua Biblioteca, a qual contém um importante acervo de cartografia antiga e moderna. A mapoteca dispõe de documentos cartográficos e iconográficos avulsos, muitos deles relacionados com Portugal, com os seus antigos territórios coloniais e com os registos da presença portuguesa em África, Ásia, América e Oceânia. Parte desse espólio cartográfico é manuscrito e outra parte é impressa, sendo de sublinhar que, em ambas as categorias, se encontram exemplares raros.
A SGL desenvolveu um reconhecido esforço na publicação de mapas e cartas, obras monográficas e de periódicos. Os seus impressos detêm um reconhecido valor como espécies bibliográficas e como instrumentos de trabalho para os investigadores. A SGL editou mapas e cartas relativas à presença portuguesa no mundo, quer através de viagens de exploração, quer em missões científicas e técnicas. A nível de publicações periódicas, destacaram-se três títulos publicados pela SGL: o seu Boletim (desde 1876) e as revistas Geographica (1965-1973) e Comunidades Portuguesas (1966-1974). Esta última foi publicada trimestralmente, ao longo de 36 números, sob os auspícios da União das Comunidades da Cultura Portuguesa, a qual foi constituída no âmbito dos dois congressos das comunidades portuguesas organizado pela SGL na década de 1960. A Geographica: Revista da Sociedade de Geografia de Lisboa, publicada em 37 números, configurou-se como uma tentativa de projectar a SGL através do output do seu Centro de Estudos Vasco da Gama (criado pela Junta de Investigações Ultramarinas, em 1965, para funcionar junto da SGL), no domínio das publicações científicas em Geografia, a partir da selecção de artigos de cunho mais académico.