1、办证处：办理本馆各类书刊借阅证，并解答读者一般问题的咨询，办理读者携带物品的存取手续。
2、图书外借部：现有藏书33万余册，实行全开架服务。开展图书外借、续借、集体外借、社区流动借书、联办图书室等服务，组织开展各种读者活动；设置有音像资料和电子出版物专架，并提供外借服务。
3、新书苑：是与市新华书店联合开办的馆内书店，常年备有２万册新书，首次尝试为读者提供阅览、销售、交流一体化服务。
4、读者自习室：为广大自学者提供一个清静宜人的学习环境，读者在此可读书、自习、小憩。
5、报刊部：设报刊阅览室和过刊典藏库。订有当年各种报刊1000余种。过刊典藏库藏有1949年至今已装订成册的过刊过报3千余种、8万余册。开展集体阅览、社区流动阅览及联办阅览室等服务，编制专题文摘，组织开展各种读者活动。
6、少儿部（市少年儿童图书馆）：为少年儿童及家长、中小学教师提供图书外借和阅览服务；办有“少儿图书银行”；举办各类少儿培训班，组织开展各种少儿读书活动。
7、信息网络部：为读者提供参考咨询和信息服务，内设文献检索室。现有馆藏工具书6000多册，检索刊物近200种。其中藏有《中国人民大学报刊复印资料》、《报刊资料索引》等刊物，供读者课题研究和论文撰写。常年编印《信息纵横》、《科技信息》内刊和各种专题资料，服务于领导决策层和十堰科技发展。负责图书馆网站的维护和最新资讯的发布。
8、专家阅览室：附属特藏部。常年为专家学者提供深度文献信息服务；负责古籍图书的收集管理，出版编辑有《十堰市古籍图书联合目录》。设有特藏书刊阅览室，为科研课题提供参考咨询服务。
9、地方文献中心（地方文献部）：负责地方文献的征集、保存和查阅利用，现有馆藏2000余册，其中有全套东风公司及各分公司史志、各县（市）史志、十堰市统计年鉴及各行业资料、文学艺术作品，也有极具历史价值的清同治年间的《郧阳府志》及早期农业区划资料等，编辑出版有《十堰市地方文献联合目录》等地方文献工具书；根据“湖北省公共图书馆条例”，常年接受地方文献的捐赠呈缴。
10、共享工程十堰市图书馆市级分中心：内设视听阅览室和电子阅览室。主要负责收集、加工地方优秀文化信息资源，利用网络、维普期刊数据库、超星数字图书网及馆藏光盘等数字资源，为读者提供网络信息咨询、电子书刊的全文资料查询、影视音乐等的观看收听、下载；提供文献信息的扫描、复印等服务；为市民和中小学生免费进行信息技术及网络远程培训，举办视频专家学者讲座及各种学习阅读活动；开展“共享工程”走进学校、走进农村、走进机关企业、走进军营、走进社区服务活动。
11、多功能学术报告厅、综合展厅：附属产业办。报告厅可容纳100余人，拥有多媒体设备。综合展厅面积近300平方米，已成功举办“十堰市第一届民间藏书珍品展”、“丰碑与旗帜——十堰市革命先烈和优秀共产党员先进事迹大型图片展”及大型公益讲座等多种有影响的活动。常年对社会承接会议和会展服务。
12、采编部：负责本馆图书（电子）文献采购、编目工作，负责馆藏新书及热门图书的发布。成立有“市图书馆文献采访小组”，可根据读者的需求，有目的地为读者采购新书，以集中和分散相结合的方式常年开展“你读书，我买单”活动。
13、社会教育与业务辅导部：做好基层图书馆（室）的业务辅导、帮建和联办，负责全市各系统图书馆之间的协作协调，和图书馆学会日常工作，组织开办各种培训班或学历教育班。
14、计算机网络部：负责全馆自动化系统的运行和维护，协助制定图书馆自动化发展规划，参与本馆各种数据库的建设工作。
15、廉政书屋：“廉政书屋”拥有与廉政文化相关的各类图书、报刊、专题数据库约一万多册（种），备有现代化计算机设备，辟有小憩区，实行的是借书、上网、参考咨询、休闲、阅读于一体的服务模式。