台北市立图书馆总馆位于台湾台北市大安区建国南路二段125号,面对大安森林公园与建国高架桥,近捷运大安森林公园站、大安站,楼板总面积约6,000馀坪(2.2万平方公尺),启用至今,已累积50万1500册的藏书和视听资料。总馆经过了五次主要的迁移,担任过的馆舍共有五座,依续是原松山图书馆、原城北图书馆、原古亭图书馆、原信义路临时总馆、原古亭图书馆。现在的总馆落成于1990年,为第五栋做为北市图总馆的馆舍。总馆馆藏特色为综合性馆藏,馆舍自地上11楼至地下3楼,地下3楼以下有向下延伸的演讲厅,部份空间尚在规划中。总馆编号C01。视听室内阅、参考室、视听室外借区、小小世界外文图书馆、借书站另有编号,分别是CIN、C02、C03、C04、ABS。总馆内设有留学资料中心(英译:The Information Center on Schools Abroad),于1990年成立,位于馆舍三楼,提供读者出国留学的资讯与服务。总馆三楼设有台北美国资料中心,于2011年1月14日与美国在台协会合作成立,由美国在台协会赠送图书、非书资料(含视听资料及电子书)、定期更新美国政府出版品,并提供电子书阅读器等设备。总馆五楼设置公共图书馆北区资源中心专区,提升公共图书馆馆藏资源整合与服务之主题馆藏及资源分享机制,强化馆际合作服务。此外,以2006年的资料来说,总馆之外借册数共有626,554册,为台北市立图书馆所有馆舍之冠。前十名依序是总馆、三民分馆、西湖分馆、东湖分馆、天母分馆、中仑分馆、万华分馆、永春分馆、景新分馆、大直分馆。若以使用人次来看,总馆之使用人次为1,222,704人次,亦为所有馆舍之冠。分馆前五名依续则是西湖分馆、三民分馆、东湖分馆、永春分馆及中仑分馆。