惠州市惠阳区图书馆成立于1971年10月，原馆舍在惠州市惠城区中山东路，建筑面积420平方米。新建图书馆大楼座落于惠阳区政府大楼与大剧院中间，始建于2000年底，占地面积11000多平方米，建筑面积9648平方米，可藏书60万册，总投资额1300多万元，于2002年7月1日落成开馆。是集学习、教育、阅览、展览、公益培训等多功能于一体的、全开放式的公共图书馆。
为贯彻落实《广东省文化厅关于做好2016年图书馆、文化馆总分馆建设试点工作的通知》（粤文公[2016]53号），惠阳区图书馆总分馆建设于2016年4月启动，以区为基本单位，以镇（街道）和村（社区）两级为重点，以统筹发展、提高效能、促进均等为主线建立总分馆制，即以惠阳区图书馆为总馆，镇（街道）综合文化站为分馆，村（社区）综合文化服务中心（文化室）为服务点的总分馆体系，实现图书统一采编、资源统一调配、人员统一培训、服务统一规范、绩效统一考评“五统一”。
截至2024年底，惠州市惠阳区图书馆总馆的阅览座位有769个，各分馆的阅览座位共有153个。总分馆合计总藏量140万册（总馆总藏量48万册，其中电子图书64万册，各分馆图书总藏量28万册），订购报刊582种。总馆内设有数字报刊阅览室、图书借阅室、自修室、少儿阅览室、视障阅览室、新时代大讲堂、工具书地方文献室、过刊借阅室等多个功能室。总馆每周开放98小时，各分馆每周开放56小时。
惠州市惠阳区图书馆总分馆的全部文献资源免费向读者开放，通过三级网络的总分馆建设，发挥总馆在区域公共文化建设中的中枢作用，通过分馆以及服务点把优质公共文化服务延伸到基层农村，打通公共文化服务的“最后一公里”，初步实现对整个惠阳区的资源共享、服务共享、设备共享、人力共享等，让图书馆的服务零距离服务于广大读者。