沈阳市图书馆，位于沈河区青年大街205号，始建于1908年，前身为清光绪三十四年成立的奉天省城图书馆。最初命名为奉天省城图书馆，后几经迁移，1946年迁至沈河区朝阳街131号，1991年迁至沈河区北京街五号，2005年迁至新馆，建筑面积4万余平方米。新馆设有8层附属办公楼。沈阳市图书馆是中国近代史上最早的公共图书馆之一，拥有500余万册（件）藏书，古籍中汇刻丛书丰富，东北地方史料完整。2005年6月1日正式开馆，曾获评为“一级图书馆”。2017年4月至2018年4月，沈阳市图书馆在文化部组织的第六次全国县级以上公共图书馆评估定级工作中获得一级公共图书馆评估定级。2022年10月14日起，沈阳市图书馆暂停开放。

截止2007年底，沈阳市图书馆共有藏书190余万册(件）   。古籍中汇刻丛书和史料比较齐全，有《四部丛书》、《古今图书集成》、《四库全书珍本》等百余套，有些是古籍善本书；在史记中，二十四史有多种版本；清末呈迁写本《明实录》，是国内比较完整的一部明朝史料长编；有1912年至1948年长达37年的伪满政府公报，辽、吉、黑等三省地方文献近25794种。建国后，凡与辽宁省、沈阳市的政治、经济、文化、教育、科学等有关的资料，都搜集保存系统完整。外文资料有大型检索工具书，如美国《化学文摘》、日本《特许公报》以及日本神奈川县征书会征集的日语原版图书三万多册。拥有一定数量的电子资源，是CNKI、万方数据股份有限公司网上包库用户，所有资源供读者使用。沈阳市图书馆将藏书重点明确定位在装备制造、汽车、医药、旅游等方面，突出包括地方文献在内的特色馆藏。此外还将较大幅度地增加文学、艺术等休闲娱乐性图书文献的品种与复本量。

沈阳市图书馆新馆外部采用了生态建筑的设计理念，斜坡绿化屋顶、椭圆形采光天窗与延伸至西侧的绿化广场上的椭圆形灯光构成了一幅美轮美奂的人文景观，同时也很好地衬托了象征着引领导城市文明的知识灯塔的图书馆办公塔楼。在新馆内部，则采用了大开间、通透式的建筑格局，充分考虑了楼内功能分区的明确性与灵活性。新馆经西侧室外大台阶进入二层的入口大厅，这是楼内内部交通的枢纽空间，经这里联系存衣处、商务中心、总服务台、检索、借阅以及展览、办公等功能，布局紧凑；一层位于东侧的门厅是联系书库及附属技术办公用房，职工餐厅的枢纽空间。垂直交通系统分别以自动扶梯和客用电梯为读者及办公人员服务。新馆内部建筑布局较好地实现了人流、物流和书流互不干扰，组织有序。同时，馆内业务分区又将读者服务区相对集中在地面二、三、四层，为读者借阅活动提供了最大的方便。

沈阳市图书馆在馆长、书记和副馆长的直接领导下设有：图书馆办公室（党总支办公室）、社会活动部、采编部、外借部、报刊部、网络技术部、数字化中心、信息开发部、行政办公室等几大部室。全年365天向沈阳市广大读者开放。图书馆向读者敞开发放借书证，随到随办。图书馆实行开架、半开架、闭架等多种借阅方式为读者服务，总阅览座位700余个。除传统的服务方式外，方便特殊人群的服务项目众多：少儿图书阅览室、老年人阅览区、服饰文化工作室、光盘资料借阅室、休闲书屋、多媒体阅览室、外文阅览室、新书展示厅、地方文献研究室，开展现刊、过刊、专业期刊阅览和外借服务等，设有计算机及外语培训中心，并有多种多功能厅、室为社会各界使用。

馆内开设的读者服务空间分为业务区和休闲区，其中业务区除办证处、咨询检索处之外，主要有社会科学图书外借处、自然科学图书外借处、文学图书外借处、少儿图书外借处、现期期刊阅览室、过期期刊阅览室、报纸阅览室、专业期刊阅览室、基藏图书外借处、参考咨询室、工具书阅览室、古旧籍阅览室、外文阅览室、地方文献阅览室、新书展示厅、多媒体阅览室、视听资料借阅室、服饰文化工作室等，休闲区主要有音乐吧、茶吧、书吧、娱乐健身室，以及包括散落在馆内公共区域的众多的休闲桌椅可供读者休息。此外，还有存包处、小卖店、书店、商务中心、餐厅等为到馆读者提供全方位的服务。

沈阳市图书馆实行全年免费开放。现有各类阅览室、多功能报告厅、展览厅、音乐厅、电影厅等空间。全馆阅览座位千余个。设有119个图书分馆和流动站。日接待到馆读者4000余人次，最高时超过万人次。年均外借书刊100万余册次。网站年点击率700余万次。

数字图书馆工程全面建设完成，网络带宽达到1000M，馆内实现无线网络全覆盖。RFID图书射频系统已经运行。开辟了微信公众平台、新浪微博等新媒体服务。实现了沈阳市图书馆与沈阳市所属各区图书馆之间的图书通借通还。

沈阳市图书馆在全市三大系统图书馆之间实现资源共享。图书馆内已实现全部业务环节自动化、馆内办公局域网络化。拥有独立的网站并与Internet互联，用现代化技术手段开发具有地方及本馆特色文献信息资源，开展文献信息服务，力求用这一窗口为读者提供更多、更新、更好的服务，为沈阳市的繁荣与发展，及加速沈阳信息化进程做出更大的贡献。

沈阳市图书馆开创了“星期六剧场”，与社会专业、业余团体合作，开展小型话剧、音乐、戏曲等演出，深受读者观众的喜爱，中国中央电视台《新闻联播》节目曾在2014、2015年连续两次给予肯定性报道。各种公益讲座、培训、展览等活动，主题鲜明，形式多样，内容饱满，参与人数众多，社会反响强烈。形成了“星期六剧场”、“辽海讲坛·沈图讲座”、“沈图文学作品赏析”、“沈图·国学讲座”、“闹新春·过大年”系列活动、“老年公益培训”等服务品牌。