甘肃省图书馆馆舍包含总馆、古籍分馆（《文溯阁<四库全书>》藏书馆）和复本书库（甘草店）3处，总面积6.3万平方米。总馆位于兰州市百里黄河风情线东段，总馆东区建成于1986年，主要承担西北地方文献阅览、古籍文献阅览、少儿图书馆、残疾人阅览服务及图书期刊书库等服务功能；总馆西区建成于2021年，主要承担书刊借阅、数字资源服务、政府信息查询、会展讲座、文创展示等服务功能，并设有红色文献主题馆、艺术图书主题馆、多功能视听室等特色服务区域。古籍分馆（《文溯阁<四库全书>》藏书馆）建成于2005年，位于兰州市北山九州台，存藏“《文溯阁<四库全书>》和其它珍贵古籍文献。复本书库建成于1971年，位于兰州市榆中县甘草店，存藏复本书刊。