图书馆设计的主要依据是图书馆的功能要求包括读者和馆员的人体尺度，及生理、心理要求;藏书和设备的尺度。读者、馆员、藏书和设备的数量、重量及其增长率。读者使用图书馆的规律。图书馆管理方式和服务方式的现状及发展趋势。图书馆业务工作流程。其他如层高、柱网和荷载、投资额、可占地面积、馆址地质条件、自然环境条件及周围建筑环境等亦属不可缺少的参照因素。
完备的图书馆建筑一般可划分为书库 (或文献资料库) 、读者服务区、文献整理加工及管理区、公共活动区和辅助空间等几个部分。书库一般包括基本书库、辅助书库、善本及各种非书资料库等。在国家图书馆、版本图书馆或贮存图书馆，书库占重要地位，一般为大型集中式书库。书库在建筑上要求考虑文献和书架重量及各种文献保护措施如温度湿度通风、采光、防火、防盗、防尘、防蛀、防有害气体等。读者服务区一般包括阅览室、借书处(或出纳台)、目录室(厅)、参考咨询室等。阅览室要求采光充足、均匀、空间开敞、色调明快，宁静少噪声等。借书处和目录室多与书库相连(见开架借阅制)。
文献整理加工及管理区主要是图书馆员开展文献采购、分类、编目等业务工作以及图书馆行政管理的区域。公共活动区主要为休息室(厅)、电话间、吸烟室、售品部、读者餐厅等。一些大型图书馆往往还建有展览厅或报告厅等辅助空间包括文献传送装置楼梯和电梯、通道、厕所及盥洗间等。
现代图书馆设计以实用性为原则，具有一定的灵活性、适应性和扩展性。各功能空间之间要有有机联系。读者直接接触藏书。内部空间环境舒适。建筑整体与各局部空间要具有一定的安全保障设备，如防震、防火防潮、防蛀和防空气污染等。应充分考虑各种现代技术设备的应用。设计的经济原则不仅包括经济使用投资，还体现在能最大限度地发挥功能效益和尽可能减少维持费用至于设计的美观原则，应服从经济和功能要求的限度。