由中华民国教育部接管。1973年10月22日，改名为「国立中央图书馆台湾分馆」。1996年，国立中央图书馆更名为国家图书馆；但台湾分馆有独立的组织条例，并未随之更名，形成国立中央图书馆只有分馆却无总馆的状况。2004年中和新馆开馆，馆舍面积15000坪，为全台湾建筑总面积最大的图书馆；原预定在迁馆后同时改为现名，馆内设备已採用该名称，但其相关组织法未及修改。2012年2月3日，正式公布《国立台湾图书馆组织法》并于隔年元旦正式实施；5月20日原教育部所辖国立国父纪念馆改隶文化部，国父纪念馆下辖阳明山中山楼