Центральная библиотека региона универсального профиля, центральное хранилище произведений печати, научно-методический и координационный центр библиотек области, региональный центр книжных памятников, информационный, культурный и досуговый центр, использующий новые информационные технологии и современные источники информации.
Сочетание исторического и современного присутствует в архитектурном облике зданий, во внутреннем пространстве, в оформлении интерьеров, в содержании всей деятельности библиотеки.
Библиотека занимает два здания. Основное здание было построено для симбирского дворянства в 1847 году по проекту архитектора И.А. Бенземана.
Библиотека использует автоматизированную интегрированную библиотечную систему нового поколения АИБС «МегаПро», участвует в проектах "Национальная электронная библиотека", "Сводный каталог библиотек России", "Межаналитическая роспись статей (МАРС)" АРБИКОН. Дворец книги-Ульяновская областная научная библиотека имени В.И. Ленина с 1991 года ведёт работу по оцифровке фонда, наполнению электронных каталогов. В настоящее время электронный каталог насчитывает 635 720 библиографических записей на книги, находящиеся в фонде библиотеки, оцифровано 5 075 экз. В ресурсе «Электронная библиотека» содержится 4 610 документов, из них в открытом доступе 3 364 документа. К полнотекстовым электронным версиям изданий (формат PDF) есть доступ зарегистрированным пользователям через БД «Электронный каталог».
