Dział zajmuje się opracowaniem formalnym i przedmiotowym książek polskich i obcych wydanych od roku 1801 do czasów współczesnych.

Podstawowym zadaniem Działu Opracowania jest katalogowanie nowych nabytków książkowych Zakładu. Oprócz książek pochodzących z bieżących zakupów są to także kolekcje o szczególnym znaczeniu, np. księgozbiory Władysława Bartoszewskiego, Jana Nowaka-Jeziorańskiego, Tadeusza Różewicza i Mieczysława Gębarowicza. Drugą dziedziną jest retrospektywne opracowanie książek z dawnego zasobu bibliotecznego w ramach programu retrokonwersji zbiorów. Najważniejszym przedsięwzięciem tego rodzaju jest sukcesywne elektroniczne katalogowanie druków zwartych XIX-XX w. ze zbiorów lwowskich Ossolineum. Zbiór ten liczy ok. 125 tys. woluminów i został zaliczony do Narodowego Zasobu Bibliotecznego. Do zadań Działu Opracowania należy także komputerowe inwentaryzowanie nowych druków zwartych.

W obecnej postaci Dział Opracowania powstał w 1995 r. w wyniku połączenia Działu Opracowania Druków Zwartych XIX-XX wieku oraz Działu Klasyfikacji i Katalogu Rzeczowego. Efektem pracy działu były katalogi kartkowe: alfabetyczny – dostępny obecnie także w postaci zdigitalizowanej oraz systematyczny – dostępny wyłącznie na miejscu.

Opracowanie elektroniczne rozpoczęto w 1999 r. we współpracy z grupą polskich bibliotek – użytkowników systemu VTLS (VIRTUA). W grudniu 2022 roku Ossolineum zaprzestało korzystania z VITRUI i wdrożyło zintegrowany system biblioteczny ALMA.