Ouverte en 1972, la bibliothèque de la Part-Dieu fut construite par l'architecte lyonnais Perrin-Fayolle. L'édifice s'étend sur 27 000 m2 autour du silo à livres, tour de 47 mètres de haut utilisée pour le stockage des documents. Les salles, réparties sur cinq niveaux, occupent une surface de 12 000 m2. Depuis 1995, la bibliothèque est organisée en départements thématiques. Cette transformation s'est accompagnée d'un nouveau classement des documents, permettant une approche diversifiée : dans chaque département, sont réunis tous les documents traitant d'un même sujet (livres, revues, cassettes vidéo, cassettes de texte, CD-ROM), qu'ils soient réservés à la consultation sur place ou au prêt.
Chaque salle est équipée de bornes vidéo et de stations multimedia avec accès à l'Internet.