Детски отдел на РБ „Стилиян Чилингиров” е обособен през ноември 1955 г. като отдел „Заемна за деца” – едно помещение с функциите на книгохранилище, читалня и заемна за дома с раздаване на литературата на едно гише, а първият библиотекар в новосформирания отдел е Анастасия Абаджиева. През 1963 г. е направена съществена промяна в обслужването на читателите на отдела, на които е осигурен свободен достъп до заеманата литература, въведено е и диференцирано обслужване. От 1980 г., когато библиотеката се установява в специално построената за нея сграда, книгохранилището, читалнята и заемната зала на отдела са обособени в отделни помещения. През годините просторните и светли зали на детската читалня и заемна са модернизирани и днес отделът в уютно и цветно пространство за детско четене и творчество.
Детският отдел е обособен през 1955 г., но комплектуването на детска литература започва с основаването на библиотеката през 1922 г. Първата книга във фонда на отдела – „Пинокио” от Карло Колоди, постъпва по депозит от Народната библиотека в София и е заведена в инвентарната книга на Шуменската библиотека под №7. Всички положени през годините и продължаващи да се полагат и сега грижи и усилия по обогатяването на детските фондове дават своя резултат и днес отделът притежава над 73 000 библиотечни документа.
Съществена част от динамичното развитие на отдела през годините е осъвременяването на предлаганите от него услуги. През 2006 г. Детски отдел разкрива първия в страната библиотечен детски сайт, оборудвана е и компютърна зала за малките читатели, а от следващата 2007 г. до ден днешен отделът ежегодно организира лятна Детска работилница за изкуство с работа в различни клубове по интереси и приложно-творчески ателиета, които развиват детското въображение, знания и талант и пораждат нови приятелства, най-вълнуващото и дълготрайно сред които е това с библиотеката. Стъпвайки на богатите традиции и опит в работата си с деца, днес Детски отдел на РБ „Стилиян Чилингиров продължава да провокира своите читатели с нови идеи и инициативи, насочени към мотивиране на детското четене и развитие на творческите интереси и заложби в ранна детска възраст.