多年來，鄭州圖書館始終堅持“讀者第壹、服務至上”的辦館宗旨和公***文化機構免費為大眾服務的理念。在上世紀九十年代就實施了“四免四服務”措施（“四免”：閱覽報刊免證免費、讀者活動免費、殘疾人閱覽電子讀物上網免費、少兒讀者視聽和遊藝免費；“四服務”：全年365天開放服務、借閱全部開架服務、科研課題跟蹤服務、殘疾人上門送書服務），實現了無障礙、零門檻進入。現開設有文學、社會科學、自然科學、報刊、古籍文獻、藝術地理、電子閱覽、殘障閱覽等15個對外借閱服務窗口，全館每周開放時間達80小時，年接待讀者達60多萬人次。從2011年2月14日起，按照國家關於公***圖書館免費開放的相關要求，取消了辦證註冊費、上網費等，使基本服務項目全部實現免費。
鄭州圖書館在公***圖書館服務體系建設方面進行了積極探索嘗試。先後已建立了鄭州送變電社區、南陽寨社區、鄭州監獄、管城回族區4個分館，鄭州交巡警九大隊、鄭州盲聾啞學校等30多個圖書流通點和服務點，初步形成了壹個主館、四個分館和多個小型鄉村、社區和單位閱讀站為壹體的圖書館服務體系。2010年6月，又引進了河南省首臺城市街區24小時自助圖書館，進壹步擴大了圖書館的社會服務輻射面和影響力。
2008年6月，鄭州市政府投入專項經費490萬元，在鄭州圖書館建成了標準較高的“全國文化信息資源***享工程鄭州支中心”。支中心數字化綜合服務平臺——鄭州圖書館數字文化網於2009年8月投入使用。