The purpose of this article was to analyze in which way the quality of library service affects students' academic performance through four constructs. A quantitative, explanatory, cross-sectional, convenience, and explanatory sample of 701 Mexican university students was carried out and data were analyzed with structural equation modeling. A significant effect of library service quality on students' self-efficacy beliefs was found, which impacts their participation in the library and their learning strategies. This also has an impact on self-regulatory learning processes, which in turn affect academic performance. The results show the direct and indirect effects of the quality of library services on aspects of the academic process, which ultimately impacts academic performance.El objetivo fue analizar si la calidad del servicio bibliotecario afecta el rendimiento académico de los estudiantes a través de cuatro constructos. Se desarrolló una investigación cuantitativa, explicativa, transversal y un muestreo por conveniencia a 701 estudiantes universitarios mexicanos. Se analizaron los datos con un modelo de ecuaciones estructurales. Se encontró efecto significativo de la calidad del servicio bibliotecario en las creencias de autoeficacia de los estudiantes, lo que impacta en su participación en la biblioteca y en sus estrategias de aprendizaje. Esto incide en los procesos de autorregulación del aprendizaje, lo que a su vez afecta el rendimiento académico. Se muestran efectos directos e indirectos de la calidad del servicio bibliotecario en aspectos del proceso académico, impactando finalmente en el rendimiento académico.O objetivo foi analisar se a qualidade do serviço bibliotecário afeta o rendimento acadêmico dos estudantes através de quatro constructos. Desenvolveu-se uma pesquisa quantitativa, explicativa, transversal e uma amostragem por conveniência a 701 estudantes universitários mexicanos. Analisaram-se os dados com um modelo de equações estruturais. Encontrou-se efeito significativo da qualidade do serviço bibliotecário nas crenças de autoeficácia dos estudantes, o que impacta em sua participação na biblioteca e em suas estratégias de aprendizagem. Isto incide nos processos de autorregulação da aprendizagem, o que por sua vez afeta o rendimento acadêmico. Mostram-se efeitos diretos e indiretos da qualidade do serviço bibliotecário em aspectos do processo acadêmico, impactando finalmente no rendimento acadêmico.