Od 2009. Knjižnica Hrvatske akademije znanosti i umjetnosti smještena je u novoobnovljenoj zgradi Knjižnice na Strossmayerovom trgu 14 u središtu Zagreba. Zgrada Knjižnice sagrađena je 1884. prema projektu arhitekta Hermanna Bolléa za potrebe Kemijskog zavoda Prirodoslovno-matematičkog fakulteta (tadašnji Ludžbeni zavod ili Kemički laboratorij). U tu svrhu je korištena do 2005.

Zgrada je danas zaštićena kao pojedinačno kulturno dobro unutar zaštićene urbanističko-arhitektonske i parkovne cjeline „Zelena ili Lenucijeva potkova“. Prostire se na 2991 m2. Podrumski dio zauzima 1350 m2 i u njemu se nalazi spremište knjiga, časopisa i novina i trezor. Rezidencijalni prostori prizemlja zgrade, koji također zauzimaju 1350 m2, četverodijelne su prostorne funkcionalnosti: Knjižnica (1057 m2), Salon akademika (41 m2), Memorijalna soba nobelovaca (54 m2) te velika polivalentna dvorana s 90-ak sjedećih mjesta u središnjem dijelu zgrade s dva atrija nadsvođena staklenim piramidalnim kupolama (198 m2).

Memorijalna soba nobelovaca namijenjena je predstavljanju života i rada naših nobelovaca kemičara Lavoslava Ružičke i Vladimira Preloga.

Knjižnični prostor podijeljen je na ulaz s info pultom i garderobnim ormarićima, informatičku učionicu, slobodan pristup te čitaonice. Čitaonice se prostiru u pet međusobno povezanih prostorija, u kojima su smješteni časopisi, u dvije manje prostorije Akademijina izdanja te u preostalima Zbirka priručne i referentne literature. U jednoj od njih nalazi se osam korisničkih mjesta s računalima i A4-skenerima, povećalom za slabovidne te softverom za slijepe osobe na desktop-računalu. Najveća čitaonička prostorija predviđena je za rad sa starom i rijetkom knjigom, a najmanja za dva mikrofilmska skenera, koji omogućavaju da se mikrofilmska sličica skenira, pospremi u datoteku, pošalje elektroničkom poštom ili ispiše na printeru.

Radni prostor knjižničarâ i uprava knjižnice smješteni su na prvom katu na površini od 584 m2.

Trenutno, zbog cjelovite obnove zgrade Palače HAZU od potresa, cjelokupna Uprava, Predsjedništvo, tajništva Razreda i Pravna služba preseljeni su u zgradu Knjižnice. Za cijelo vrijeme trajanja obnove (planirano do 2026. godine) Knjižnica će raditi u vrlo smanjenim prostornim i otežanim radnim uvjetima. Knjižnica je za svoj rad unutar zgrade dobila samo jednu veću čitaonicu pregrađenu policama. U jednom dijelu se nalaze knjižničari, a u drugom dijelu prijamni pult i 4 korisnička mjesta za rad u čitaonici.