攝影/李如鈞
本館基地面積共2.164公頃，為一地下2層、地上5層，總樓地板面積約41,797㎡的現代化建築。
主要設計概念源自臺中市18世紀開鑿水圳的都市紋理，以「水平流向」為此一文化地景建築的發展主題；試圖以流動的立面皮褶、蜿蜒流動的形貌，以象徵「知識之流」，提醒市民「尋找一座城市，閱讀一座城市」（資料來源：潘冀聯合建築師事務所）。
建築量體採流線型線條、L型配置，充滿律動感的水平窗帶，活化整座建築載體，充分納入自然光。主動退縮的建築空間，營造延伸及寬濶感，臨復興園道一側綠美化景觀中庭，圍塑出親民友善的暢行空間。
以數學理論中「莫比烏斯環」交錯重疊的概念，呼應中臺灣的水文、地景，展現知識流動的美學意象；馬賽克組成的外牆，如河床卵石般對應陽光的折射，粼粼波光閃耀整座城市，灣流外觀代表文化傳承、學海無涯的意象，亦呈現出知識流傳遞、共用、分享的價值。從尊重自然出發，以別出心裁的設計、充滿詩意的建築，迎接「數位閱讀新時代」的來臨。