يعرض جناح مكتبة الملك فهد الوطنية في معرض الرياض الدولي للكتاب، مجموعة متنوعة من المقتنيات الأثرية النفيسة والنادرة في أنواعها، التي تسترجع بكل من يشاهدها من زوار معرض الرياض، حقبًا تاريخية مختلفة من تاريخ المملكة وشبه الجزيرة العربية، وتطوف بهم أيضًا في جولة تاريخية فريدة تنتقل من عصر إلى آخر.
وتضم المجموعة لفافة من التوراة "سفر أستير" تعود إلى القرن العاشر الهجري، مكتوبة على جلد باللغة العبرية، وإسطرلاب صنع عام 1010هـ يستخدم لتحديد الأجرام السماوية ومواقع النجوم ومدارات الأبراج، وقطعة من الرخام من منطقة نجران منقوشٌ عليها نصوص بالخط المسند (الذي انتشر خلال الفترة من القرن التاسع قبل الميلاد إلى القرن السابع الميلادي)، وشاهد إسلامي من آثار مدينة السرين الإسلامية جنوب الليث منطقة مكة المكرمة.
وتشمل المجموعة مصحفًا شريفًا نُسِخ عام 1009هـ، يتضمن ترجمة لألفاظ القرآن الكريم باللغة الفارسية، وعلى الهامش مختصر "جواهر التفسير" للواعظ الكاشفي، وتفسير الجلالين بزخرفة هندسية كتابية.
وتتضمن المجموعة عملات معدنية من عصور تاريخية مختلفة، إسلامية وحديثة، والأدوات التي كانت تُستخدم في الكتابة قديمًا، والأدوات المستعملة في ترميم المخطوطات والكتب.
وتحتوي مجموعة المقتنيات على نماذج لأوائل طباعة للكتب العربية، وأوائل المجلات السعودية.