旧上海市图书馆位于黑山路181号，采用的是现代建筑与中国建筑之混合式样。处于行政中心南北主轴线上位于府前右路与府南有路之间，座西向东，与博物馆相对。平面为“工”字型，前部两端横展向前突出，与午门相似。总面积3，470平方米，而且还为将来留有扩建余地，容量可增加一倍。
图书馆中央正面设计了门楼，屋脊最高处约25米。一层中央为入口大厅，依次是报纸阅览室，书库，左翼为办公室，右翼为儿童图书室，演讲厅。二层为阅览室、借书室和目录室。左右翼为研究室和特别阅览室。二层中央前部上有夹层，为储藏室，由此可通过露天阶梯登门楼。图书馆在设计上防传统门楼，在平顶的两层建筑上，设置“中国固有形式”的重檐歇山门楼。左右对称，具有新古典主义纵横三段式构图的特征。室内采取红柱、彩画的传统风格。
旧上海市立图书馆是区级文物保护单位文物保护单位。2014列为市级文物保护单位文物保护单位。
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