2010年9月开工建设。图书馆新馆建筑面积为2.2万多㎡，占地面积为8733㎡，整体结构共分五层，总高度30米。其中地上四层，建筑高度24米，地下一层，层高6米。整个图书馆采用全开放、大开间、无间隔的格局设计，预计藏书量达100万册，同时容纳5000名读者进行浏览和学习。

大同市图书馆以阅读和交流为核心，以兼收并蓄和传承文明的创新服务为宗旨，是面向全市所有人的综合型文化中心，同时也是大同市文化地标和阅读灯塔，是全市市民的阅读天堂和会客中心。

大同市图书馆不断拓展服务领域，创新服务特色。在应用无线射频识别技术（RFID）的基础上，全面推进自助化服务，发展数字图书馆服务，扩大信息服务范围。推进全市图书馆总分馆统一服务，努力建设城市街区自助图书馆服务网站，为广大市民营造不受时空限制、方便舒适的图书馆阅读服务环境。

大同市图书馆阅览区内所有书刊实行开架式服务。全馆分为四层服务区，首层是少年儿童阅读区、报刊服务区，以青少年阅读与活动、中文报刊阅览借阅为主，并开设单独的视障人阅览室；二、三层为图书借阅区、特藏服务区，提供中外文图书的借阅服务;古籍文献阅览、地方文献阅览；四层为多媒体科技服务区,提供多媒体视听、电子阅览、信息咨询、缩微资料等服务；办公区提供VIP读者研究室，针对研究型读者提供专题文献阅览及咨询服务。

大同市图书馆将秉承最大限度地满足读者需求的文化公益服务宗旨,为广大读者提供简便、快捷的服务。除周一闭馆外每天9:00-17:00连续开放,每周对外开放54小时。在服务方式上全市实行“全面开放、免证进馆、通借通还”， 面向所有公众免费开放，以最大限度地满足读者需求为宗旨，365天为读者提供高效、便捷、多元化的文化服务。

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