极具中国传统特色，顶部塔楼是个八角垂檐、单檐双歇山式。上立七环宝鼎，兼有排气之功用。屋顶上有采暖烟囱，南屋角立有粗大的隅石，北屋角立有小塔，其间护栏以左右的勾阑和中央的双龙吻背，造成“围嵴”的效果。两副楼屋嵴与大阅览室相连，叫“歇山连嵴”。在大门上方镶有老子的全身镂空铁画像。正面5楹（间）、中间3楹（间）为大阅览室，两边副楼，后两角处各有一书库楼。图书馆平面呈“工”字形，由目录厅、检索厅、阅览厅、书库和辅助服务厅五部分组成，其中书库使用面积约1186平方米，能藏书近200万册。该馆的设计在平面布局和空间