В здании библиотеки 17 читальных залов, дифференцированных по разным признакам: с учетом образовательного уровня пользователей, отрасли знаний, вида документов. Залы рассчитаны на 2 тыс. мест и размещены на трех этажах. Все они оснащены электронными кафедрами выдачи документов, современным оборудованием, позволяющим осуществлять сканирование и копирование документов, печать с электронных копий. В залах частично компьютеризированы рабочие места для пользователей.
Залы первого этажа библиотеки предназначены для массового читателя: общий читальный зал, залы периодических изданий, отдел межбиблиотечного абонемента и доставки документов.
На втором этаже расположены читальные залы, предназначенные для углубленной научной работы: зал белорусской литературы, зал диссертаций, научные читальные залы, зал докторов наук, зал правовой информации, зал документов международных организаций. На этом же этаже находятся зал каталогов и картотек, зал информационно-справочного обслуживания, выставка новых поступлений и интернет-центр.
На третьем этаже размещены зал документов по искусству, зал нотных и аудиовизуальных документов, зал рукописей, старопечатных и редких изданий.
Большинство залов объединено в своеобразные комплексы, имеющие аванзал, где располагаются кафедры выдачи, стеллажи, закрытая часть подсобного фонда.
Количество мест в зале зависит от профиля зала и потенциального потока посетителей. Самым большим залом является общий читальный зал.
Комфортные условия для работы в читальных залах обеспечиваются специальным техническим оснащением: системой контроля микроклимата, освещением, оборудованием для комплексной работы с документами на носителях различных видов. В аванзалах предусмотрены условия для отдыха посетителей.
В библиотеке созданы условия для пользователей с ограниченными физическими возможностями, рабочие места для слабовидящих и слепых пользователей оснащены специальным оборудованием.