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1931年(昭和6年)には鉄筋コンクリート造の豊橋市公会堂が竣工していたが、1936年(昭和11年)には豊橋市公会堂の東隣である西八町32番地に図書館を移転させる議案が豊橋市議会で可決された。1938年(昭和13年)に3月30日に竣工式を行い、4月1日から移転作業を行い、5月2日に開館した。鉄筋コンクリート造3階建てであり、3階部分には貸しホールとして利用できる講堂が設けられた。開館時間は「9時-20時」であり、旧館時代と同じく閲覧料が必要だった。戦局が深まるにつれて人件費や図書購入費は減額され、新館移転直後に年間97,907人だった利用者数は、1945年(昭和20年)には35,602人にまで減少した。
1945年3月9日には漢籍を豊橋市営公益質屋に疎開(第一次疎開)させたが、第二次疎開の準備を進めていた6月19日から20日にかけて豊橋空襲を受けた。この空襲で豊橋市街地の大半は焼失し、図書館の建物や蔵書は無事だったものの、6月20日からは無期限の休館に入った。8月4日には洋装本1088冊を牛舎で南設楽郡鳳来寺村(現・新城市)の鳳来寺村立愛郷国民学校に疎開させた。
1945年8月15日の終戦後には図書館を暫定的に豊橋市役所の一部として使用している。10月8日には1階部分のみで館内閲覧を再開した。1946年(昭和21年)1月には2階部分を使用していた豊橋市役所学務課と振興課が移転し、また3月には豊橋市営公益質屋と愛郷国民学校に疎開させていた蔵書を戻し、本格的に閲覧を再開した。