История  библиотеки началась примерно в 1951 году. Одной из первых заведующих была Мартьянова Альбина Алексеевна.

В 1977 г. Леонидовская поселковая библиотека стала филиалом Поронайской централизованной библиотечной системы. До конца 90-х библиотечный фонд размещался в японском здании бывшего поселкового совета. С 1999 года библиотека занимала две квартиры на первом этаже многоквартирного дома, с 2007-го располагалась в помещении бывшей начальной школы, а в 2011-м переехала в просторное и светлое помещение в бывшей гостинице военного гарнизона. После капитального ремонта Леонидовская сельская библиотека является одним из самых комфортных филиалов МБУК «Поронайская ЦБС».

С  1981 года руководила сельской библиотекой Кузнецова Елена Владимировна.

С 2018 года библиотеку возглавляет Карташова Валентина Васильевна.

В библиотеке не один десяток лет функционируют читательские объединения по интересам:  «Леонидовские посиделки» (для  взрослых) и «В кругу друзей» (для детской читательской аудитории).

Специалисты библиотеки-филиала активно принимали участие в реализации проектов центральной библиотеки «Против зла ‒ все вместе», «Имена в истории Поронайска», «60+, или Третий возраст – время активности». На одной из встреч в клубе «Леонидовские посиделки» возникла идея о создании благоустроенной территории для отдыха детей. В 2007 году Леонидовской сельской библиотекой был реализован проект «Радуга детства», профинансированный Министерством спорта и молодежной политики Сахалинской области. Благодаря этому проекту в селе появилась детская игровая площадка, которая на протяжении ряда лет была и остается местом отдыха юных леонидовцев. В 2017 году специалисты библиотеки реализовали проект «Не время одиночеству!» (Правительство Сахалинской области), итогом которого стал «Уголок здоровья» в сельской библиотеке. В 2020 г. на базе библиотеки реализуется проект «Когда звучит сказка»,

В 2008 году Леонидовская сельская библиотека-клуб (такой статус за отсутствием на тот период досугового учреждения имела библиотека-филиал) была награждена дипломом «Участник областного смотра-конкурса “Лучшая библиотека года”».

В настоящее время библиотека, помимо предоставления во временное пользование фонда документов, выполнения библиографических запросов, проведения массовых информационно-просветительских и досуговых мероприятий, предоставляет доступ через интернет к информационным ресурсам органов власти и местного самоуправления, справочно-правовым системам, новостным информационным ресурсам, научно-техническим и образовательным ресурсам. Посетители могут использовать для работы персональный компьютер, сканер, записать информацию на электронный носитель или на платной основе распечатать на принтере, сделать ксерокопию материалов.