有着百年历史的沈阳市图书馆，现在矗立在繁华的青年大街上。这个融入了生态建筑理念的馆舍，已经成为沈阳地标性建筑。很多年轻的读者并不知道，沈阳市图书馆是2005年才迁到青年大街的。而百年经历中，沈阳市图书馆经历了六次搬迁。
1906年(清光绪三十二年)4月，张鹤龄奉命到任，掌管奉天省之学务，改学务处为学务公所。11月，奉天提学使张鹤龄向盛京执政当局的最高长官——盛京将军赵尔巽提出建公共图书馆的请示。
为什么张鹤龄要提出建立图书馆呢？是因为提学使张鹤龄看到，盛京虽然贵为陪都，却远离文化中心，书店虽有图书销售，但意在谋利，而且图书的品种也十分有限，尤其是研究用书，受销量所限，在市场上很少见到，特别是江、浙、湘、鄂书局出版的图书，更是少见，再加上江、浙、湘、鄂等省，先后建起了对公众开放的图书馆，更有各出国考察大臣奏请各省遍设图书馆、博物馆的奏章。
提学使张鹤龄在得到赵尔巽的首肯后，就开始在奉天城内选址。经过近半年时间的选址，终于在1907年5月20日(光绪三十三年4月9日)张鹤龄向赵尔巽提交了选址奏章：
“当蒙批饬准行在案，嗣以该馆地址须在城内适中之地勘觅殊难，迄今匆匆半年，学界颇殷企望，不能不急。为经始以慰士心，兹查得现设第三小学堂所租程牛录官厅外院有隙地一区，其面积虽不甚宽宏，尚合图书馆之用，该地坐落宗人府胡同，现为第三小学堂操场及学生遊散之地”
张鹤龄选定的馆址是小南门内宗人府胡同。
第二天，1907年5月21日(光绪三十三年4月10日)，就得到了盛京将军赵尔巽的批复，又申请到银五千两作为建筑图书馆的首批费用。
然而，时事多变，清政府在全国实行官制改革，于1907年将东北改设行省，废除盛京将军一职，改为东三省总督，并兼理东三省事务。清政府不惜走马换将，任命徐世昌做东三省总督，调赵尔巽到四川当总督。幸而对筹建图书馆一事，东三省总督徐世昌及奉天巡抚唐绍仪表示赞同。
1907年6月，图书馆终于破土动工。9月初，奉天省城图书即将落成时，出了状况，“适值参赞踩觅住署甚亟，城内苦无适宜之所，拟即以新筑之图书馆改为任署”。至此，近一年的心血，就这样化成了周左参赞的公署。
1908年，沈阳市图书馆易址再建。就有了第二个馆址，即大南门提学使司署前（现沈河区朝阳一校），这段时间相当平静。直到1916年6月，由于受*弹炸**案件牵连，再度搬迁。那一日，张作霖经过奉天图书馆时，有日本刺客又向他投出*弹炸**，但未中，刺客被炸死。这件事情发生后，馆址迁至城外大东区大什字街口路南。
1946年12月，市政府批准将大南门里满铁公所旧址作为馆舍，下旬图书馆迁入新址，沈阳市沈河区朝阳街134号，图书馆在这里的时间最长。
1992年沈阳市图书馆搬入沈河区北京街5号的新馆舍，5月12日举行了隆重的新馆开馆典礼，当时，省、市领导、国外驻沈领事、各界知名人士、各省、市图书馆馆长及驻沈新闻单位百余人出席。新馆建筑面积为1.16万平方米，与之前的馆舍相比，建筑面积增加了近4倍，阅览坐席增加了6倍，可同时容纳读者1500人。搬入新馆后的沈阳市图书馆，在业务架构上进行了调整。创建了微机室、视听室、语音室、缩微室、复印室、目录厅、报告厅等现代化服务场所。成立了报刊部，实现了报刊采购、编目、管理和借阅服务于一体的一条龙管理模式。在筹备新馆开馆期间，许多知名作家如舒群、罗烽、马加、韶华、杨沫、阿虹以及教育家冯玉忠、汪榕培等赠送了宝贵的图书，一些书法界的知名人士沈延毅、冯月庵、杨仁恺、祁毓麟、李仲元等也都为新馆题题写的书法作品。
2005年迁入位于青年大街205号现馆舍。新馆坐落在风景秀美的科普公园里，外部采用了生态建筑的设计理念，斜坡绿化屋顶、椭圆形采光天窗与延伸至西侧的绿化广场上的椭圆形灯光构成了一幅美轮美奂的人文景观，同时也很好地衬托了象征着引领导城市文明的知识灯塔的图书馆办公塔楼。在新馆内部，则采用了大开间、通透式的建筑格局，充分考虑了楼内功能分区的明确性与灵活性。新馆经西侧室外大台阶进入二层的入口大厅，这是楼内内部交通的枢纽空间，经这里联系存衣处、商务中心、总服务台、检索、借阅以及展览。同时，图书馆也在扩大服务外延，积极打造第三文化空间，创建服务品牌。开创了“星期六剧场”，与社会专业、业余团体合作，开展小型话剧、音乐、戏曲等演出，深受读者观众的喜爱，央视《新闻联播》节目曾在2014、2015年连续两次给予肯定性报道。各种公益讲座、培训、展览等活动，主题鲜明，形式多样，内容饱满，参与人数众多，社会反响强烈。形成了“星期六剧场”、“辽海讲坛·沈图讲座”、“沈图·文学作品赏析”、“沈图·国学讲座”、“闹新春·过大年”系列活动、“老年公益培训”等服务品牌。
沈阳市图书馆成立于清末，形成于民国，损毁于战乱，发展于新中国成立之后。今天的沈阳市图书馆已经进入数字图书馆时代，借助24小时自助图书馆，实现了全年365天时时开馆。
“这世上如果有天堂，天堂应该是图书馆的模样”