Den Landesbibliotheken obliegt als universalen und allgemeinen wissenschaftlichen Bibliotheken die Aufgabe der Sammlung und die bibliographische Erschließung und Bereitstellung der Landesliteratur. Für Karlsruhe und Stuttgart erfüllen die Landesbibliotheken die Funktion einer Universitätsbibliothek für die kultur- und geisteswissenschaftlichen Fächer.
Sie fördern das wissenschaftliche Studium, die berufliche Weiterbildung und das allgemeine Bildungsstreben der Bevölkerung durch Beschaffung und Verleihung des Schrifttums aus allen Wissensgebieten.

Gemeinsam mit der Badischen Landesbibliothek nimmt sie folgende Aufgaben wahr

• Sammlung von Pflichtexemplaren
• Sammlung, Archivierung und Erschließung landeskundlicher Literatur; Erstellung der Landesbibliographie Baden-Württemberg

Privatpersonen aus der Region Stuttgart sowie aus den Regierungsbezirken Stuttgart und Tübingen nutzen die Landesbibliothek wie jede andere Ausleihbibliothek.

Für andere Bibliotheken bietet die Landesbibliothek vor allem

• Unterstützung bei der Literaturversorgung - für die Universität Stuttgart und die übrigen Hochschulen am Ort und im Umkreis
• die Abwicklung des Württembergischen Leihverkehrs, an dem zirka 100 Bibliotheken, meist Gemeindebibliotheken, teilnehmen, sowie die Teilnahme am deutschen und internationalen Leihverkehr
• Ausbildung für den höheren Bibliotheksdienst an wissenschaftlichen Bibliotheken in Baden-Württemberg
• Beratung und Unterstützung kleinerer Bibliotheken der Region