天心区24小时图书馆有2个，一个是天心区24小时自助图书馆·湘府馆，一个是悦方站。

天心区24小时自助图书馆·湘府馆位于湘府文化公园的“三湘四水”景区，配备了自助办证、借还书机，书法体验台，图书、报刊电子借阅机，图书智能盘点定位设备，图书消毒柜等先进设备。该馆藏书8000余册，辐射服务周边6万人口。24小时自助图书馆•湘府馆区域开放时间为每周二到周日上午10时—晚上9时（注意是周一闭馆），24小时自助图书馆区域24小时开放，读者均可以通过刷全市总分馆范围内的读者证或者身份证进馆阅读、借书和还书。

另外，位于坡子街的24小时自助图书馆(悦方站)位于悦方商场西北角，占地面积15平方，藏书800册。

此外，长沙市天心区图书馆在天心区黄土岭路218号，馆舍面积2120平方米，设有阅览坐席320个，开展书刊、电子文献阅览和外借、文献检索、参考咨询、影视欣赏、专家讲座、报告会等形式多样的读者服务工作。每年可接待读者9万人次，流通文献8万册次。本馆坚持为人民服务的宗旨，遵奉“读者至上、服务第一”的原则，通过提供各类知识和信息，努力成为广大读者喜爱的获取知识信息、阅读休闲的公共场所，为提高全民族的知识素养贡献一份力量。