耗資1億2千萬元的圖書館，屋頂為輕質生態屋頂，設有太陽能光電板發電，可發電16千瓦電力，並採大量陽台深遮陽及垂直木格柵，降低熱輻射進入室內，降低耗能達到節能效果。綠化屋頂及斜坡草坡設計可涵養水分自然排水至雨水回收槽，再利用回收水澆灌植栽及沖水馬桶，達到綠化與減少水資源浪費。建物使用木材及鋼材，該建材皆可回收再利用，減少廢棄物對環境的破壞。在室內健康與環境指標方面，對於木材建材除做白蟻防治外，並使用生態塗料及免除不必要的裝修工程，減少污染及有毒物質的釋放，避免影響人體健康。
一樓為主要入口，設服務台、期刊報紙區、電腦查詢區；二樓為圖書區、討論室、會議室；地下一樓則為兒童室、視聽室及說故事區。在一般閱覽室外，並將三個樓層的陽台皆規劃為戶外閱讀區，讓讀者可以在綠意盎然、鳥語花香的情境中閱讀。北投圖書館的書架高度皆在110公分以下，書架高度被降低空間看起來更寬敞。圖書館整棟建築物採用大片落地窗，並且善用南向公園、北面臨溪的地理環境，採集最大量的自然光，巧妙的向自然借景。台北市立圖書館館長曾淑賢表示，舊北投分館在民國90年被鑑定為海砂屋而予以拆除。在規劃重建時，有鑒於地球資源的耗損與環境污染對生態的破壞，因此將北投與石牌二所分館規劃為符合綠建築的圖書館，引進並宣揚生態建築的觀念，在提供健康、舒適的閱讀環境之外，為維護生態環境與地球永續生存盡一分心力。