民國82年3月13日臺北市政府在「研商如何推展本市藝文活動會議」中，由當時的黃大洲市長指示成立規劃，本分館即遵照指示，以「音樂」為館藏特色，並於民國83年4月22日正式開館服務。

西湖分館位於臺北市內湖區內湖路一段594號，佔地約一千坪，地上建築四層、地下一層，是座獨幢式白色建築物，前有臺階廣場，左右後院都有空地，地面上種有花草樹木，終年綠葉青青，閱讀疲倦之餘，轉頭望望窗外，令人有寬廣舒暢之感，左鄰西湖派出所、內湖高工，右舍中華電信台北東區營運處，後側是環保清潔隊，在內湖路方圓之間，西湖分館就成了居民精神生活補給的最佳提供站。

本分館並於民國93年3月份完成空間改造工程，圖書館在空間重新規劃改造後更能充分利用及符合各類型讀者需求，為市民提供舒適、安全、便利的閱讀新風貌。

※週二~週六 8:30~21:00 ※週日~週一 9:00~17:00 ※國定假日及每月第一個星期四為圖書整理清潔日休館

本分館重點館藏音樂之蒐集，是以本土音樂為主，外國音樂為輔：蒐集範圍涵蓋圖書、期刊、錄音帶、錄影帶、光碟、影碟及小冊子等資料。目前本分館尚典藏2位本國音樂家郭芝苑、劉德義先生的有關資料，除了保存音樂文化資產外，並提供研究之用。