Фонд редкой книги - одна из самых значительных в количественном отношении коллекций музея- включает в себя 7289 книжных томов. Основу фонда составляют книги, выделенные в 1979 году из научной библиотеки музея. Временные границы фонда с 1765 года по настоящее время. В составе фонда редкой книги уникальные издания многопрофильного характера: энциклопедические справочники, словари, литература по геологии, минералогии, метеорологии, землеведению, лесному хозяйству, строительству и архитектуре, искусству и т.д. Фонд имеет огромное историческое, научное и художественное значение. Раритетами, представляющими огромную букинистическую и историческую ценность, являются старопечатные и редкие книги. Всего их в коллекции больше 100. Особый интерес представляют рукописные книги конца XVIII –начала XIX века религиозного содержания, написанные в старообрядческих общинах, а также наиболее ранние печатные книги. К ранним старопечатным книгам относятся: «Острожская библия»(1581г, г. Острог), «Деяния святых апостолов» (1624г., Киево-Печерская Лавра), «Напрестольное Евангелие»(1779г.)
Напрестольное Евангелие. 1786 г.
К редчайшим изданиям XIX века относятся: «Иллюстрированная библия», многотомная «Живописная Россия», «Гербовник дворянских родов» (из серии биографии российских императоров), учебники для церковно- приходских школ. В фонде редкой книги музея хранятся уникальные издания различных минералогических дисциплин, датированных XIX- XX веками. Это книги, атласы, карты. Авторами этих замечательных изданий являются как отечественные, так и зарубежные ученые с мировыми именами В. Севергин, Д. Соколов, А. Ушаков, М. Медведьев, И.В. Мушкетов, Н. Барбот - де - Марни, Г. Гюрих, Р. Браунс, А. Ферсман и многие другие.
Особое место в коллекции занимают научные труды Н.И.Кокшарова. Самым фундаментальным трудом ученого являются его «Материалы для минералогии России», издававшиеся на русском и немецком языках. Во второй половине XIX века ни одна страна в мире, даже в просвещенной Европе, не обладала в области минералогии работами такого масштаба.
Н. И. Кокшаров. Материалы для минералогии России. 1862 г.
В фонде редкой книги обнаружено немало экслибрисов. Преобладают экслибрисы в форме печатей: овальных или фигурных с инициалами владельца, часто с титулом или названием профессий. Одной из самых ярких является коллекция «Горных журналов», представленных в собрании с 1825 года.
Горный журнал. 1896 г.
Фонд редкой книги Златоустовского музея является благодатным материалом для исследовательской работы.