公共图书馆服务体系包括所有单个图书馆及其建立的任何形式的服务网点及合作平台，是中国公共文化服务体系的重要组成部分。根据行政隶属关系，中国公共图书馆服务体系划分为省级图书馆、地市级图书馆、县级图书馆、街道/乡镇和社区图书馆（图书室）4个层级，其中县级及以下图书馆又称为基层图书馆。

为保障普遍均等服务目标的实现，中国公共图书馆界自2000年以来就致力于服务网络建设、总分馆建设、向基层延伸等服务体系的构建工作。2005年，党的十六届五中全会通过的《中共中央关于制定“十一五”规划的建议》明确提出“逐步形成覆盖全社会的比较完备的公共文化服务体系”这一文化事业发展战略目标，公共图书馆服务体系作为公共文化服务体系的重要组成部分得到蓬勃发展。2007年之后，在实施“十一五”文化发展规划、构建覆盖全社会的公共文化服务体系背景下，公共图书馆服务体系建设赢得了更显著的战略意义。经过10多年的发展，中国公共图书馆服务体系在基层图书馆建设、总分馆建设、服务网络建设等方面不断创新和深化，产生了一批具有典型示范作用的实践先驱，如广东“流动图书馆”模式、深圳“图书馆之城”模式、天津图书馆的“社区分馆、行业分馆”模式、上海的“中心图书馆”模式、嘉兴和苏州的“总分馆”模式、佛山禅城区联合图书馆模式、杭州图书馆的主题分馆、佛山市邻里图书馆项目等。

在中国大力构建公共文化服务体系的背景下，公共图书馆服务体系是实现信息公平、维护公民信息权利的重要保障。该体系的形成也使得单个图书馆之间形成各种各样的联合或合作关系，从而实现以最小的公共财政支出获取最大的服务效益，提高公共财政资金的使用效率。