新總館地點位於市府目前正全力打造的「亞洲新灣區」 範圍內，這裡是高雄進行城市質變的區域，而圖書總館跨出了高雄城市轉型的第一步。興建工程採國際競圖，是一座極簡設計的綠建築，98年開始評估規劃，100年整體計畫通過，於101年10月12日由市長陳菊帶領各行各業代表約百人舉行動土，於103年11月完工啓用。
新館基地面積約二公頃，全館規劃共地下一層，地上八層空間，並設計有屋頂花園平台，建築物總高度約為四十公尺，總樓地板面積達三萬七千二百三十三平方公尺，可容納近百萬冊藏書量之空間，提供高雄市民一處可閱覽圖書藝文之優質場所。
新總館的設計是採國際競圖，由劉培森建築師及日本伊東豊雄的團隊合作設計，建築手法非常特殊，採用懸吊式的鋼棒、是輕量化的設計、並採玻璃帷幕、因此也是全世界穿透性最高的圖書館。
新圖書總館設計概念來自於大樹，以大樹下的常民文化為概念意象，整個建築體就像是棵大樹，新光路入口，一樓不再是氣派的大廳，而是挑高七米五無柱空間，就像是樹蔭廣場，市民朋友可以在這邊休閒、閱讀、運動。一二樓間的夾層處、市民朋友可在此喝杯咖啡、享用簡餐充個電。綠能環保概念融入每個樓層，三至八樓西南側設計五米深的草皮綠地景觀陽台，一方面可降低高雄夏日西曬、南曬的高溫，另一方面還可讓民眾躺在草皮、綠樹下看書，創造優質的綠化閱讀場所；天井中設計懸吊的空中森林，把六、七、八樓閱覽空間包覆在樹海的視野。頂樓又是一個超大空中花園，頂樓可以看到我們美麗的高雄港、未來這邊可以委外經營、可以作為休憩、舉辦小型藝文活動的空間。是名符其實館中有樹，樹中有館的綠建築，以富有創意、融入周遭元素形塑地區人文景觀、創造都市地標新風貌、發揮綠建築理念，營造永續環境品質等特色，獲頒101年第廿屆中華建築金石獎規劃設計類首獎肯定。103年獲得第一屆高市新建建築物工程品質金質獎的殊榮。
為創造地面層的空間穿透性，實現一樓平面上不落柱的結構特色，該工程在四角落以鋼構箱型柱、圓管柱、挫屈束制斜撐（又稱韌性斜撐構材，簡稱BRB）等構件組成巨型支撐柱，配合八樓的桁架層組成三維立體「巨型構架」，形成該工程的主要結構系統，建築共有四個電梯及兩支電扶梯、非常現代化的設計、採用「懸吊工法」，利用鋼材受拉最為經濟的設計原則，吊裝直徑6至12公分的鋼棒取代傳統的結構柱斷面（90公分×90公分，指垂直結構柱的剖面），這樣由上而下施工方式，與一般建築物由下而上興建風貌大異其趣。室內空間的視覺通透性，就像玩魔術，懸吊式的結構系統把地面層柱子「變不見」。
目前總館的1樓總圖廣場與8樓的新灣花園，是民眾休憩與拍照的熱門景點，同時結合商業飲食服務的翰林茶坊與獨俱風味的戶井米披薩，B1、3樓至7樓則是閱覽空間，包括：
- B1國際繪本中心、小劇場
- 3樓圖書館大廳、新書/熱門書區、期刊區、樂齡資料區
- 4樓多媒體資料區、視障專區、語語學習區
- 5樓多元文化區、參考資料區、留學資料區、南區資源中心、青少年資料區
- 6樓館中樹、連天井，史地、語言、文學、藝術類圖書
- 7樓總類、哲學、宗教、科學、應用科學、社會科學類圖書
高雄市立新圖書總館的地理位置，東向為捷運紅線R8三多商圈，西向為輕軌新光碼頭站，並鄰近愛河口；周圍擁有聯外省道及市區主要道路︰中華五路、三多路、成功二路，日後可提供市民選擇各種便利交通工具至圖書館。
總館的啓用，就是讓所有高雄民眾朝著共同的理想，以知識作為城市永續發展的目標；這是一座屬於全體高雄市民的圖書總館，這也會是一座讓高雄市引以為傲的文化新地標。
新圖書館基地位於亞洲新灣區內，鄰近高雄水岸，三多商圈，附近並有捷運紅線R8，環狀輕軌建設推動中；結合周邊的世貿會展中心與海洋及流行音樂中心等港灣重大國際競圖建設，加上鄰近軟體科學園區，大型公共建設簇群中的圖書總館將以「書香文化」作為國家新門戶，城市新地標！