2008年9月9日,具有99年历史的中国国家图书馆迎来了一个具有特殊意义的时刻：经过近4年的建设，投资逾12亿元的二期工程暨国家数字图书馆正式开馆接待读者。
新馆建成后，可以满足未来30年的藏书量，国家图书馆的建筑面积达到25万平方米，跃居世界上国家图书馆第三位；馆藏总量达到2600万册（件），居世界国家图书馆第五位，同时也成为世界上最大的中文数字信息保存基地与服务基地。
数字图书馆，是新馆的一大“亮点”。据介绍，新馆工程共投资12亿元，其中国家数字图书馆建设花费了4亿元。如今，中国国家数字图书馆的资源已达到200TB(1TB=1024GB)，其中自建的部分达到了130TB。中国国家图书馆馆长詹福瑞表示，这在世界上已是处于领先水平。
节能和智能化
国家图书馆二期工程位于一期工程北侧，整个外观造型犹如一本巨大的书，建筑面积80538平方米，主楼高27米，地下3层，地上5层。二期新馆设有读者座位近3000个，日均接待读者能力约8000人次。
新馆设有阅览区、研究区、学术区、艺术区、休闲区等。宽阔的空间、现代化设计、丰富的藏书、高科技设备体现了新馆建筑人性化、数字化、智能化的特点。
步入新馆后，首先吸引人眼球的是一部直通4楼的电动扶梯。据国图副馆长张玉辉介绍，这部电梯长28米，净高13.45米，是首都北京最高的无支撑扶梯。
新馆照明度比老馆提升50%以上。整个建筑内部采取天井式的构造，可以大面积采用日光。新馆外墙及顶棚全部采用玻璃幕墙设计，阅览室可以利用从玻璃顶棚和30多个采光窗射进的光线采光，在正常情况下，白天可以完全不用电灯照明。如遇阴雨天气，分布于书架顶部暗墙内的日光灯可以保证阅读所需的照明度。
从地下一层到地上四层，不需要推开任何一道门，完全是开放的空间。从书架上随意取下一本图书，每本书的封底处都有一个智能芯片。据工作人员介绍，智能芯片将能准确确定书的方位，如今，工作人员只需用手持检测仪扫一下书架上的书，错位书籍将自动报警，并在检测仪上显示出它应放的位置。
为了避免以往借、还书排队拥挤的情况,新馆还采用了基于RFID电子标签技术的“自助借还设备”，如今借书、还书办理手续的整个过程大约只需二十秒，这让第一次体验此项服务的记者大大感叹了一番。
新馆将无线网络覆盖整个馆区,配置了400多台电脑，使读者可以随时使用数字资源。此外，为满足读者随时随地阅读，随心随意阅读的愿望，新馆还为读者提供手持电子书阅读器（一种便携式的手持电子设备，具有大屏幕的液晶显示器，内置芯片），每部阅读器内预装500本电子图书。而且，手持电子书阅读器可以通过USB接口，进入国家图书馆购买的电子图书资源平台，完成电子书资源下载更新。
从管理向服务转变
在这种新的时代要求下，国家图书馆对于读者的传统服务，要求做到精细化、个性化、人性化。用詹福瑞的话来说，就是要做到“如影随形”：当读者需要提供咨询或者帮助时，工作人员会及时出现在读者面前；当读者不需要帮助时，工作人员要像影子一样消逝，从而给读者创造一种宽松、安逸的阅读环境。
新馆宽敞明亮，温暖舒适，而且到处摆放了质地优良的长、短牛皮沙发，配备了充足的免费饮水机，上网便捷而价廉，这让很多人包括图书馆的高层领导不由得担心，准入门槛很低（持有居民身份证或其他有效证件的16岁以上的中国公民均可进入）的二期新馆会不会成为一个“大网吧”。
国图还开展了一些有意义的探索或设想。例如，设立专门的视觉障碍人士服务区，视觉障碍人士可通过语音控制电脑，并通过“盲人数字图书馆”获得与正常读者一样的数字信息资源。
另外，国图正在与北京较大的有线电视服务商“歌华有线”展开合作，一旦实验成功，北京200万“歌华有线”用户将可以通过数字电视进入国家图书馆页面，享受到的服务包括收看在线讲座、查询服务信息等。与此同时，国家数字图书馆正在以移动通讯提供商展开合作，届时读者可以通过手机，查看服务信息，阅读当天的报纸，阅读少量文字的文献资料等。
国图正在计划建立一个搜索引擎，与谷歌（Google）、百度（Baidu）等已有重要搜索工具不一样的是，它提供的是有效的、准确的、经过整合的数字资源，没有垃圾信息。