图书馆实行全年363天（其中两天检修）“全年候”开馆。日均接待到馆读者1.2万人次。馆内现有47个各具特色、满足读者不同需要的阅览室，其中开架阅览室23个，有200多万册书刊供读者自行选阅。年均接待445万人次，文献年均流通2,692万册（件）。还为读者提供书刊外借服务，同时开展网上预约借书、续借图书服务。作为全国馆际互借中心，与全国近600家文献信息提供单位正式建立馆际互借关系。
图书馆咨询室创建于1928年，是中国最早成立的咨询机构之一。现已发展成社科咨询室、科技咨询室、法律政策咨询室、文献检索室、信息研究与服务组、科技查新中心、企业信息服务中心、文献提供中心等多个咨询服务机构。针对读者需求和多元化咨询特点，开展科技查新、专题或定题检索、文献查证、委托查询、传送等全方位咨询服务，并建有全国图书馆信息咨询协作网。2006年各类咨询为29.41万件。
该馆还依托丰富的馆藏资源与互联网上的虚拟数字资源，为读者提供远程服务。开通了资源门户网站，实现信息检索、服务、推送的一站式服务。此外，还设有全国最大的电子阅览室，拥有涵盖社会科学、自然科学等方面的数据库和电子出版物，是国内最大的电子信息源之一。
此外，通过举办各种展览和学术、科普、艺术等讲座，设立中国国家图书馆文津图书奖、文津读者奖等，为营造全民读书的良好氛围、提高全民素质、推动学习型社会的建设、构建和谐社会发挥了积极的作用。
服务规范
为了全面贯彻落实国家图书馆“服务立馆”战略，进一步强化服务意识，提高服务质量，根据《中国图书馆员职业道德准则（试行）》和《国家图书馆员工文明行为规范》，特制定《国家图书馆服务规范》。一、规范条文
爱岗敬业，无私奉献。
精通业务，开拓创新。
尊重读者，服务规范。
保护文献，传承文明。
二、规范说明
（一）爱岗敬业，无私奉献 要求明确职业责任，维护职业尊严，珍视职业声誉，遵守职业道德。以从事图书馆服务工作为荣，以树立国家图书馆社会形象为己任，牢固树立读者第一的服务理念和吃苦耐劳的工作精神，无私奉献、甘为人梯，兢兢业业、尽职尽责。
（二）精通业务，开拓创新 要求做到熟知馆内业务格局，精通本岗业务领域，为人找书，为书找人，努力为读者提供优质高效的服务。更要适应图书馆事业发展，不断更新知识结构，提高科学文化素养和专业理论水平与技能，开拓进取，创新服务，不断满足公众全面、便捷、高效和精准地获取文献、信息与知识的需求。
（三）尊重读者，服务规范 要求做到尊重读者的阅读权利，满足读者的文献信息需求，积极采纳读者对图书馆工作的合理化建议。不随意简化手续，不谋求个人或集体的不当利益，严格遵守规章制度，自觉执行岗位职责、工作标准和劳动纪律，规范操作流程，努力为读者提供利用图书馆和享用文献信息资源的便利条件，并保密读者的个人信息和借阅倾向。
（四）保护文献，传承文明 要求正确认识并宣传国家总书库文献信息资源保护的意义和作用，保障馆藏文献信息资源的安全和可利用。在保护文献的基础上，更要以服务社会、服务读者为己任，以促进文化交流、传承人类文明为目标，以期满足公众的文献信息资源需求，促进文献信息资源的有效传播与长期保存，从而实现现代图书馆的核心价值观。