Biblioteka cyfrowa (także: biblioteka internetowa, wirtualna, elektroniczna) – usługa internetowa umożliwiająca udostępnianie w sieci publikacji cyfrowych, takich jak czasopisma elektroniczne lub e-booki, a także zdigitalizowanych tradycyjnych publikacji papierowych (czasopism, książek, map, zdjęć itp.).
Biblioteka cyfrowa a tradycyjna Nazwa nawiązuje do tradycyjnej biblioteki, która wypożyczała zbiory z własnego lokalu, przy czym funkcjonalnie biblioteka cyfrowa odpowiada raczej czytelni, do której zasobów dostęp możliwy jest jednak bez konieczności fizycznej obecności czytelnika w miejscu, z którego usługa jest świadczona (a także bez fizycznej obecności w nim tych zasobów). Usługa biblioteki cyfrowej może być świadczona przez dowolną instytucję, organizację lub osobę prywatną (w tym również przez tradycyjne biblioteki).
Ograniczenia wynikające z prawa autorskiego Niektóre biblioteki cyfrowe działają na zasadach otwartego dostępu, do innych dostęp jest ograniczony do zarejestrowanych użytkowników lub instytucji.