武漢圖書館新館面積32975平面方米，讀者閱覽座席2157個，設有14個閱覽室及教育培訓、報告廳、學術活動室、展覽廳等功能服務區，擁有2146個閱覽座席，並配有先進的計算機網絡、衛星通訊、安全監控設備系統，設有無障礙通道供殘疾讀者使用。截至2006年，武漢圖書館擁有各類館藏文獻194萬冊（件），其中古籍21萬冊，地方文獻萬余冊，電子文獻及視聽文獻2萬余件、電影2500余部、音樂曲庫3089首、多媒體教學軟件80多部。擁有中國學術期刊數據庫、中國學位論文數據庫、中國會議論文數據庫、中國重要報紙數據庫、國研網、萬方數據庫、人大復印資料、Apabi電子書等大型商業數據庫資源，以及圖書館館藏古籍善本數據庫、湖北地區歷代人名數據庫、武漢地區抗日戰爭史研究文獻資料庫、武漢圖典等特色數據庫。
武漢圖書館始終秉承“讀者第壹，服務至上”的辦館宗旨，采取多種措施，方便讀者，並不斷拓展服務內容，創新服務方式，為讀者提供外借、閱覽、多媒體視聽、參考咨詢、文獻檢索、定題服務、課題查新、讀者教育、文獻傳遞、文獻復制等多類型、多層次圖書館服務，舉辦各類講座、展覽等讀者活動，樹立了“名家論壇”、“陽光電子閱覽室”等服務品牌，定期開展“科技服務周”、“圖書館服務宣傳周”活動等。通過汽車圖書館，建有館外書刊服務點45個，形成了以武漢圖書館為中心、流動車為紐帶、以服務點為終端，覆蓋市、區、街道、社區的武漢市流動圖書服務網絡。
武漢圖書館還承擔武漢市圖書館學會工作，負責對全市13個區縣圖書館進行業務指導，促進了武漢市公***圖書館的整體發展。2000年6月武漢圖書館成為國際圖書館協會聯合會（IFLA）的機構成員，在圖書館專業的國際舞臺上從此有了武漢圖書館的聲音。
武漢圖書館以其豐富的文獻資源和良好的服務成為武漢市民博覽群書、涉獵各科知識、獲取各種信息的重要場所，為武漢地區文化建設和社會經濟發展做出了重要貢獻。
2004年武漢圖書館被文化部評為國家壹級圖書館，2008年列入首批全國古籍重點保護單位，並先後獲得“2000－2004”年度全國先進圖書館學會、2005年全市“雙十佳”先進集體及“五壹勞動獎章”、2005年湖北省創建文明行業工作先進單位、2006年武漢市文明單位、2007年全國公***文化設施管理先進單位等榮譽稱號。武漢圖書館團委榮獲“2008年度局系統五四紅旗團委”；榮獲“2007-2008年度區級最佳文明單位”；館藏明嘉靖十六年（1537）白坪刻本《新箋決科古今源流至論前集十卷後集十卷續集十卷別集十卷》壹書入選第二批《國家珍貴古籍名錄》；2009年度全民閱讀活動先進單位；榮獲2009至2010年度省級“文明單位”稱號；榮獲2011年全國“全民閱讀示範基地”稱號；2011年我館選送的“千書萬卷送基層閱讀推廣惠城鄉”案例榮獲“社區鄉鎮閱讀推廣活動優秀案例——推廣獎”；喜獲“2011-2012年度武漢市宣傳思想文化工作先進集體”榮譽稱號；我館名家論壇榮獲2014年全國“全民終身學習活動品牌”100強稱號；我館汽車圖書館榮獲武漢市2015年“學雷鋒活動示範點”稱號。