Комплектование первой государственной районной библиотеки в поселке Усть-Илим началось в 1969 году. В марте 1971 года районная библиотека разместилась в здании нового жилого дома по адресу: ул. 50лет ВЛКСМ,20, ей присвоили имя революционера Н.С. Клестова-Ангарского.
Осенью 1979 года вышло Решение исполнительного комитета Усть-Илимского Городского Совета народных депутатов "О переводе библиотек города на централизованную систему обслуживания населения" с общим штатом библиотечных работников 57 единиц, с единым административно-хозяйственным аппаратом управления, централизованным комплектованием.
24 декабря 1979 года был подписан первый приказ по ЦБС об объединении семи библиотек. Единый книжный фонд составил 300.000 экземпляров, постоянных читателей 38.000.
Первым директором ЦБС была назначена Нина Васильевна Лобова.
Почетными гостями ЦБС были В. Распутин, М. Сергеев, Л. Огневский, Д.Рид, В. Леонтьева, Е. Евтушенко, Г. Михасенко и мн. другие.
В 2005 году по итогам работы ЦБС за 2004 год получила звание "Образцовое учреждение культуры".
В 2007 все библиотеки города объединила единая корпоративная сеть.
С августа 2010 года ЦБС города насчитывает 6 библиотек, штат которых составляет 71 единицу. Директор МБУК "ЦБС" - Галиченко Лариса Петровна.
В мае 2011 года празднование Всероссийского Дня библиотек в Усть-Илимске было ознаменовано созданием собственного электронного информационно-краеведческого ресурса «Народная энциклопедия Усть-Илима» - приилимье.рф.
В апреле 2013 года МБУК «ЦБС» заняла первое место в конкурсе за достижение централизованными библиотечными системами наилучших показателей - «Библиотека без границ».
В 2016 году в целях создания условий для обеспечения равного доступа к информационным ресурсам различных групп населения Иркутской областной государственной универсальной научной библиотекой имени И.И. Молчанова-Сибирского был объявлен областной конкурс "Библиотека года", темой которого стало "Интернет-представительство библиотеки".
МБУК «Централизованная библиотечная система» победила в конкурсе в номинации "Веб-сайт библиотеки".
Объединенный книжный фонд ЦБС на 1 января 2022 года составляет 186 892 экземпляров, услугами муниципальных библиотек пользуются 28 296 человек.
ЦГБ им. Н.С. Клестова-Ангарского явилась организатором проведения интеллектуальных турниров на Кубок мэра города Усть-Илимска. Начиная с 2015 года, в интеллектуальное движение вовлечены общеобразовательные учреждения, студенчество и трудовые коллективы. По итогам турнира формируется сборная города из лучших знатоков для участия в международном турнире - в Открытом Первенстве Сибири по интеллектуальным играм.
Событием 2018 года стала победа заведующего отделом массовой работы Центральной городской библиотеки им. Н.С.Клестова-Ангарского, руководителя молодёжного центра «Акцент» Игоря Сергеевича Щепетова во Всероссийском конкурсе «Библиотекарь 2018 года».
Городские библиотеки активно и успешно занимаются грантовой деятельностью, получая финансовую поддержку на городском, областном и федеральном уровнях. С 2019 года МБУК "ЦБС" является активным участников областного проекта "Библиотека для власти, общества, личности", а ЦГБ им. Н.С. Клестова-Ангарского приобретает статус Туристско-информационного центра (ТИЦ).
В 2020 году на средства из федерального бюджета в ЦГБ им. Н.С. Клестова-Ангарского открыт виртуальный концертный зал.
Центральная городская библиотека стала победителем конкурсного отбора субъектов Российской Федерации на предоставление иных межбюджетных трансфертов на создание модельной муниципальной библиотеки в городе Усть-Илимске. Библиотека нового поколения с функцией Центра интеллектуального и творческого развития открыта в сентябре 2021 года.
