Внешне здание напоминает приближенный к шару облицованный стеклом многогранник – ромбокубооктаэдр, возвышающийся в центре 3-этажной подставки (стилобата). Созданию индивидуального образа Национальной библиотеки содействует и художественно-декоративное оформление здания. Через главный вход, выполненный в виде страниц раскрытой книги с художественными изображениями, посетители попадают в вестибюль, поражающий обилием света и зелени. На первом этаже, в зоне атриума, пользователи получают сведения о наличии конкретного издания в библиотеке, учатся самостоятельному поиску документов с использованием автоматизированных средств. Новое программное обеспечение, внедренное в библиотеке, позволяет осуществлять многоаспектный поиск документов, автоматизировать процессы заказа и выдачи документов пользователям; обеспечивает доступ к наиболее актуальным электронным ресурсам. В новом здании библиотеки 17 читальных залов, которые дифференцируются по разным признакам: с учётом образовательного уровня пользователей, отрасли знаний, вида документов. Залы рассчитаны на 1500 мест и размещены на трёх этажах. Все они оснащены электронными кафедрами выдачи документов, современным оборудованием, позволяющим осуществлять сканирование и копирование документов, печать с электронных копий. В читальных залах созданы комфортные условия для работы. Здание новой библиотеки оснащено современным инженерным оборудованием, объединенным в единый комплекс, дающий возможность управлять всем объектом и его подсистемами как единым циклом, что позволяет называть его интеллектуальным зданием.

Комплекс информационно-технологических систем Национальной библиотеки Беларуси предназначен для выполнения всех библиотечно-информационных, технологических процессов и операций.Уникальные архитектурно-строительные и программно-технологические особенности нового здания библиотеки способствуют реализации её миссии как социополитического и социокультурного центра. На базе здания Национальной библиотеки Беларуси создан Центр международных встреч и переговоров на уровне глав государств и правительств, включающий Овальный и Круглый залы для международных заседаний, конференц-зал, международный пресс-центр. Основные параметры нового здания: общая площадь здания – 113 669 м2 (в том числе фондохранилища – 54 960 м2); общий вес здания – 115 000 тонн; строительный объем здания – 420 558 м3 (в т.ч. фондохранилища – 200 580 м3); высота здания – 73,7 м; вместительность фондохранилища – 14 млн. единиц хранения; количество читательских мест – 1 500; количество читальных залов – 17; количество автоматизированных рабочих мест – свыше 1 500. Подсветка здания представляет собой многоцветный экран (медиафасад) площадью 1985 м² на основе светодиодных кластеров, который включается ежедневно с заходом солнца и работает до полуночи. Рисунок и узоры на нём меняются.

Национальная библиотека Беларуси оказывает следующие социокультурные услуги: художественные и книжные выставки, экскурсионное обслуживание, физкультурно-оздоровительный комплекс, детская комната.