В 1974 году по решению Министерства культуры РСФСР и областного Совета депутатов трудящихся на базе библиотек Петушинского района была создана первая в области Централизованная библиотечная система. В качестве эксперимента с 1 января 1974 года было проведено объединение государственных массовых библиотек Петушинского района на базе районной библиотеки, преобразовав ее в объединенную районную библиотеку, а все другие библиотеки — в филиалы, с единым бюджетом и сметой.
В состав централизованной библиотечной системы вошло 20 библиотек. За год работы система показала свою жизнеспособность, поэтому опыт Петушинского района был использован при централизации библиотек всей Владимирской области.
В 1976 году Центральная районная библиотека получает новое помещение — вставку в жилой дом (г. Петушки, ул. Строителей, д. 12), где и находится по настоящее время.
В 2021 году после ремонта и оснащения новым современным оборудованием в рамках национального проекта «Культура» учреждение открылось как модельная библиотека.