圖書館按照業務分工及工作性質分為總館和分館。總館包括館長室、辦公室及四個業務部：讀者服務部、采編部、技術部、信息咨詢部。各分館下設流通部、閱覽部。其中南區分館也是總館各辦公部門的所在地。
部門名稱及部門主要職責
（1）總館辦公室：負責全館行政、後勤及下屬各部室的管理工作 。
（2）采編部：全館中外文圖書、期刊等各類文獻的采訪、采購、分類編目、數據著錄、驗收接送、網上薦書、新書通報、期刊目次服務以及會議征文通知等工作。
（3）信息咨詢部：電子資源的引進；自建數據庫的建庫及更新；《信息檢索與利用》課教學；用戶教育及讀者培訓；原文傳遞、專題查詢、代檢代查、參考咨詢等服務；館報《理工圖苑》的編輯及出版。
（4）技術部：負責全館自動化規劃、設計、引進、安裝與維護；圖書館網站的開發、建設及更新等工作。
（5）讀者服務部：當面接待讀者咨詢；負責報告廳和多功能廳的使用管理工作；處理有問題的校園卡事務；負責新生的入館教育工作；負責圖書館文化環境建設工作；負責接待讀者失物招領；負責發放愛心傘等等分館分館長負責各分館流通和閱覽部事務管理工作。
（6）分館下設流通部：館藏圖書的流通借閱，辦理離校手續，處理對圖書的盜、損、超期違紀等工作。
（7）閱覽部：讀者服務及讀者秩序管理，所屬閱覽室圖書、期刊的上架、典藏和統計等工作。 由於計算機的廣泛應用，圖書館服務不斷深化，數字化服務日益活躍，圖書館開設了文獻檢索與利用教學課程及多種形式的講座，為學校師生提供各種電子資源和其他類型的培訓。同時，信息參考咨詢工作發展迅速，提供了日常參考咨詢、代檢代查、專題服務、文獻傳遞等服務，並密切與各院系聯系，針對師生教學、科研的需求主動開展服務工作。
隨著哈爾濱理工大學的發展，圖書館正向著研究型、開放式、數字化和網絡化的現代化圖書館的目標前進。