Краеведческая работа в библиотеке велась в первые годы после ее открытия в методико-библиографическом отделе. После разделения отдела на два самостоятельных отдела: информационно-библиографический (затем библиографический отдел, ныне отдел информационного сопровождения) и отдел библиотечного маркетинга (ныне отдел инновационного развития), краеведческой работой занимался информационно-библиографический отдел.

В 1997 году сектор краеведческой библиографии при информационно-библиографическом отделе возглавляла Ширяева Вера Викторовна. 

С 2003 года эту работу ведет Мальцева Наталья Александровна. По ее инициативе в год 30-летия ЦБС (ныне МБУК «Библиотеки Тольятти») 13 декабря 2006 года в торжественной обстановке был открыт сектор краеведения.

Основная идея создания сектора — объединить весь краеведческий фонд Центральной библиотеки и сделать его максимально открытым для читателя.

Основная цель сектора краеведения — обеспечение доступности краеведческих информационных ресурсов, распространение краеведческих знаний, формирование и развитие краеведческих информационных потребностей.

Сектор краеведения осуществляет контроль за ведением краеведческого справочно-библиографического аппарата (СБА) и справочно-библиографического фонда. 

Краеведческий СБА представляет собой специализированную часть, нацеленную на максимально полное раскрытие состава и содержания краеведческих документов в различных аспектах. 

Краеведческий книжный фонд только Центральной библиотеки составляет свыше 9  тыс. документов (по состоянию на 01.01.2021г.), в том числе фотографии, архивные документы.

С Самарской областной универсальной научной библиотекой осуществляет обмен электронными базами данных. Краеведческие электронные базы данных насчитывают около 70 тыс. документов.

Сектор краеведения сотрудничает с МКУ «Тольяттинский архив», музеями города, туристическими организациями, образовательными учреждениями и другими.

Ежегодно, с 1996 года, сектор краеведения издает Календарь знаменательных и памятных дат г. Тольятти и проводит «Татищевские чтения».

16 ноября 2012 года при Центральной библиотеке им. В. Н. Татищева (МБУК «Библиотеки Тольятти») было организовано Общество краеведов «ТОЛК». Был принят Устав, Совет общества, определены цели. В марте 2015 года появилась одноименная группа в социальной сети ВКонтакте https://vk.com/club_tolk.

С 2021 года сектор краеведения выпускает электронную версию газеты «Краеведческий вестник «ТОЛК».