溪西地区91年後虽已设有两所图书馆，但空间及藏书量远不及西屯分馆的8%及50%，图书馆资源严重不足，多数溪西居民仍至邻近西屯分馆、黎明分馆或跨馆借书来满足图书需求。有鉴於此，由溪西地区11里里长联名，台中市议会提案，於102年通过新建溪西分馆，市政府并陆续於103年、105年编列6千万元及3千万元溪西分馆新建工程经费，新建工程於104年12月25日开工，106年12月底完工，约4个月规画整理，於107年3月27日试营运服务市民，同年4月22日正式启用，西屯永安、协和分馆亦同时吹熄灯号，走入历史。 溪西图书馆屋顶的设计就像一本展开的书册展现了台中对阅读的重视，这座台中首座融合建筑与美学特色的图书馆紧邻筏子溪公园绿带，不仅是全台唯一能从高铁列车上望见的图书馆，并己获铜级绿建筑候选证书。全馆总楼地板面积约1942平方公尺，地上三层建筑物，融合智慧、舒适、节能的现代化图书馆绿建筑，采用RFID自动化图书系统、VRF多联变频式空调节能设备及绿建材与承重墙系统不落柱建筑工法，运用大量节能设备及绿建材，既节能又节省人力。馆内空间采分龄分众设计，一楼设有婴幼儿阅读区、儿童阅览区、报纸期刊区、台中学专区及乐龄专区；另设置有自助借书机，让民众可以自助借阅图书及视听资料；二楼为一般阅览空间，设有开架阅览区及「CC建筑馆」(以建筑生活美学为特色定位)，为台中市首座融合建筑与美学概念图书馆；三楼为青少年专属阅览空间，设有青少年专区、视听资料区、多功能活动室、小团体欣赏区、多元学习室、无线上网区及电脑检索区等，为民众提供全方位服务。未来可提供馆藏图书约10万册，150种期刊、330席阅览座位及各式建筑相关活动，陪伴民众在环景绿意中畅游书海，感受城市建筑新美学! 每周六上午10时30分於婴幼儿阅读区举办溪西故事屋说故事活动，每周六下午2时於婴幼儿阅读区举办假日FUN电影活动；并不定期办理各项阅读推广活动。