1949年以后，山大图书馆已三迁新址，1954年建成的图书馆面积为2500平方米，1959年建成的图书馆面积为5400平方米。1992年图书馆馆舍面积19349㎡，其中新馆(现商学楼)建成于1995年，馆舍面积16349㎡；北馆六层书库面积3000㎡。新馆主要阅览室20个，阅览座位1500个，并设有210个座位的报告厅以及电子阅览室等多功能的现代化服务设施。图书馆设有20个分馆，分馆面积2950平方米。2012年建成的多功能图书馆占地近3万平方米，是山西省规模大的多功能图书馆。
山西大学多功能图书馆是山西省建设工程，于2009年8月24日开工建设，2010年8月28日主体封顶，荣获太原市主体工程质量“迎泽杯”奖。工程建筑总面积35038 平方米，预算总投入23942万元，设计藏书320万册，各类阅览室读者座位数4000多个。多功能图书馆的设计延续了山大校园的整体建筑风格，采用新古典主义建筑手法，建筑整体造型庄重典雅，恰似中国古代一尊宏大的玉琮，外方内圆，浑厚饱满，同时在大门入口北侧巧妙地嵌入了山西大学原工科大楼钟楼四层主体结构，充分体现出山西大学“中西会通”的深厚文化底蕴，成为山西大学校园中一道靓丽的风景。多功能图书馆的内部结构体现了新的大开间、全开架理念，密集书架与普通书架有序交错分布，集藏、借、阅、检、管五大功能于一体，全部服务和业务工作实行自动化、网络化管理，投入使用后将成为华北地区大、山西省高校建筑面积大与设施现代化多功能图书馆，成为山西大学师生追求真理、攀登科学高峰的知识地方。
山西大学建校110年来，山西大学图书馆伴随着学校发展，历经时代变迁和岁月洗礼，从“藏书楼”到“窑洞馆”发展到现代化的图书大楼，藏书从几千册发展到今天的300余万册，发生了翻天覆地的变化，成为学校重要的公共服务平台之一，在山西省图书馆事业的发展中也发挥了突出的示范作用。2012年5月2日，在山西大学迎来110周年校庆之际，山西大学多功能图书馆拔地而起，实现了山西大学图书馆水平的新跨越：智能化、人性化的馆舍，藏、借、阅一体的信息化管理模式，幽雅的人文环境，展现了现代化图书馆建筑、管理、技术浑然一体的时代风格，凸现出山西大学与时俱进的精神风貌。多功能图书馆传承了山西大学百年传统和悠久文脉，在保持南校区整体风格的基础上，将山西大学传统建筑风格与现代建筑艺术结合，成为山西大学宏伟建筑群的又一亮点。
截止到2014年，现有纸质文献361.7万册（件），电子图书2535（GB），中外文数据库56个，自建数据库13个，还收藏有一定数量的光盘、缩微资料、视听资料等多种载体文献。山西大学图书馆馆藏线装书1万多种，13万余册，其中不乏孤本与稀见之本。以明清刻本为大宗，其中地方文献和文集尤具特色。
