溪西分館新建工程於104年12月25日開工，106年12月底完工，經過4個月規畫整飭，於107年3月27日試營運，同年4月22日正式啟用。斥資9,000萬元興建的溪西分館為臺中首座融合建築與美學特色的圖書館，緊鄰筏子溪公園綠帶，是全臺唯一能從高鐵列車上望見的圖書館，更以綠建材、承重牆系統不落柱建築工法及低碳節能特色的銅級綠建築，整體來說，這是一座融合智慧、舒適、節能的現代化圖書館。
　　館內藏書約可容納12萬冊，150種期刊，空間採分齡分眾設計，設有嬰幼兒區、兒童閱覽區、期刊報紙區、臺中學專區、樂齡區、開架閱覽區及建築生活美學專區；更規劃青少年閱覽區、多功能活動室、視聽區、多元學習室、無線上網區、掃描區及電腦檢索區等，定期舉辦講座、電影欣賞、故事屋等活動，為民眾提供全方位服務。
　　溪西分館以「建築生活美學」為館藏特色，更與臺中市建築師公會簽署「CC建築館」合作協議書，致力Children &Creativity理念，共同打造「建築生活美學」主題專區。「CC建築館」典藏建築相關專業圖書與全球各地建築期刊，更不定期舉辦「建築展覽」、「建築師真人圖書館」、「高中暑期建築營」、「與建築師一起快樂畫畫」、「建築師說建築」等系列活動，透過建築師專業分享，拉近民眾與建築距離，簡約雅致的閱讀人文空間，更陪伴民眾盡情徜徉書海，充分感受城市新美學活力與創意！