La section des cartes et plans concerne principalement le fonds local. Les cartes du pays blésois publiées au XVIIe siècle, les cartes des diocèses et des généralités, du XVIIIe siècle, la carte de Cassini, les cartes d'État major, les nombreux plans de Blois levés à partir du XVIIe siècle jusqu'à nos jours constituent un fonds documentaire irremplaçable pour la connaissance du terroir blésois, de l'évolution de ses limites géographiques et des mutations de son paysage. On y trouvera aussi bien le plus ancien plan connu de Blois, dressé par Albert Jouvin de Rochefort entre 1681 et 1689 que les cartes IGN les plus récentes. Mais à côté de cette section constituée, le fonds patrimonial conserve de nombreux documents cartographiques réunis dans des atlas anciens comme le célèbre Théatrum orbis terrarum d'Abraham Ortelius (1598) ou le Neptune français, recueil de cartes marines du temps de Louis XV, mais aussi des cartes isolées dans des ouvrages comme cette curieuse carte des Passages d'Italie datée de 1518 et conservée dans un recueil de pièces du XVIe siècle (cote I 39) ou les plans de Paris tirés du Traité de la police de Delamarre et dont Blois conserve les rares tirages avant la lettre (définition : Avant l'impression des textes sur une gravure : légendes, signatures des artistes, titre de la gravure, nom de l'imprimeur etc.). A noter également le beau plan de Rome de l'abbé Nolli (1748) dans une reliure en maroquin rouge aux armes de Mme de Pompadour, le grand plan de Crémone levé par Antonio Campo en 1585, les Tabulae geographicae de Pierre Bertius (1600) qui n'est autre que la réduction, dans un format plus maniable, du Theatrum d'Ortélius ainsi que les multiples cartes levées au cours des voyages autour du monde ou dans différentes parties du globe et dont la bibliothèque conserve un choix important.