Tàng Thư Lâu hay còn gọi Tàng Thơ Lâu là một công trình xây dựng trên hồ Học Hải ở Huế được xây dựng vào năm 1825, dùng làm nơi lưu các công văn cũ của cơ quan và lục bộ triều đình nhà Nguyễn. Đây có thể coi là một Tàng Kinh Các của Việt Nam dưới triều Nguyễn lưu trữ các tài liệu văn bản quý hiếm liên quan đến sinh hoạt của triều đình và biến đổi của đất nước. Chỉ riêng số địa bạ thời Gia Long và Minh Mạng lưu trữ ở đây đã lên đến 12.000 tập. Có thể nói Tàng thư lâu rất quan trọng trong việc chứa các tài liệu và địa bạ, giấy tờ quan trọng lúc bấy giờ.
Nằm ẩn mình giữa hồ Học Hải, dọc đường Đinh Tiên Hoàng, nối với sông Ngự Hà và hồ Tịnh Tâm, Tàng thư lâu như đang đắm mình cùng thời gian để hoài niệm về quá khứ lịch sử. Theo Đại Nam Thực Lục và Đại Nam Nhất Thống Chí, Tàng thư lâu được xây dựng vào mùa hè năm Minh Mạng thứ 6 tức năm 1825. Dưới sự ủy thác của triều đình, Thử Thống Chế Đoàn Đức Luân điều khiển hơn 1000 binh lính để thi công, tòa nhà được xây dựng bằng gạch và đá gồm 2 tầng, tầng dưới 11 gian, tầng trên 7 gian 2 chái; nằm trên hòn đảo hình chữ nhật nằm giữa hồ Học Hải. Nguyên hồ Học Hải là một phần của sông Ngự Hà được cải tạo thông với hồ Tịnh Tâm tạo ra một hệ thống sông hồ liên kết với nhau.
Triều đình Nguyễn lựa chọn vị trí trên hòn đảo giữa hồ Học Hải với ý đồ cách ly với đất liền, chỉ thông thương bằng một cây cầu. Chính những kỹ thuật sơ khai lúc bấy giờ đã giúp cho Tàng thư lâu lưu trữ rất nhiều tài liệu quý giá lúc bấy giờ trong một khoảng thời gian rất dài. Nhưng cùng với sự chấm dứt của chế độ quân chủ, Tàng Thư Lâu cũng ngưng hoạt động. Khối lượng tài liệu khổng lồ lưu trữ tại đây cũng bị tiêu tán trong chiến tranh.
Được đặt ngay ở giữa hồ, nó chỉ được thông thương với bên ngoài bằng một cây cầu đá, Lầu được thiết kế và xây dựng theo kiến trúc hiện đại và khoa học, xung quanh là hồ sâu nên nó có thể tránh hỏa hoạn, chống được sự xâm nhập của các loài gặm nhấm. Tầng dưới được rải nhiều lưu huỳnh để khử kiến, gián, mối, mọt... Tầng trên, nơi có chức năng chứa tư liệu được trổ nhiều cửa, xung quanh xây lan can thưa, thoáng để thông khí, tránh sự ẩm mốc do độ ẩm trong không khí ở Huế thường rất cao. Nó được bảo quản thường xuyên và được bảo vệ dưới những biện pháp tốt nhất lúc bấy giờ và những công việc chăm sóc diễn ra đều đặn.
Sau 120 năm hoạt động từ 1825 đến 1945, khi triều Nguyễn bị lật đổ cơ quan lưu trữ tài liệu quốc gia này đã ngừng hoạt động. Kể từ đó đến nay nó đang dần đi vào quên lãng cùng thời gian, với toàn bộ khối lượng sách khổng lồ của Tàng thư lâu thất thoát gần hết. Sự bào mòn của thời gian làm cho Tàng thư lâu đang dần không còn nữa. Sau 1975, Tàng Thư Lâu đã thành nhà ở, cấu trúc cũng đã thay đổi với nhiều vách ngăn giữa các hộ gia đình được tạo nên, cũng như nhiều công trình phụ đã mọc lên làm cho mỹ quan của di tích bị phá vỡ.