本館於民國63年9月13日依桃園縣政府六三府教社字第101388號函核定，於民國64年2月1日正式成立附屬龜山鄉公所借用館舍開放閱覽，並配合鄉公所新建大樓於69年7月遷入與鄉公所合用。復於87年2月25日遷入龜山鄉自強南路97號3樓綜合行政大樓現址。為提供鄉民完善舒適的閱讀環境，於96年5月進行綜合行政大樓一樓整修工程，將原有閒置空間建置為一設備新穎且功能多元之文史圖書館，同年12月正式啟用，另為提供藝文團體或個人藝術創作的展出機會與交流平台，於101年10月將1樓改建為圖書館及藝文展覽之複合式空間。因本縣於103年12月25日正式升格為直轄市，本館自即日起更名為「桃園市立圖書館龜山分館」。111年2月進行空間改造，提供讀者更良好、舒適的閱讀氛圍及打造優質服務環境。
本館一樓目前閉館整修中，將設置有一般閱覽區、期刊區、兒童閱覽區、資訊檢索區、主題書展區等。
3樓設置有自修室（設有座位約126席）。
4樓為大型演藝廳（設有座位約877席）。
服務空間
本館一樓目前閉館整修中，將設置有一般閱覽區、期刊區、兒童閱覽區、資訊檢索區、主題書展區等。
3樓設置有自修室（設有座位約126席）。
4樓為大型演藝廳（設有座位約877席）。
開放時間
一、為配合圖書館館舍室內裝修工程，本館龜山分館自本年2月6日起，圖書館1樓將全面閉館，確切重新開館時間，將依施工進度另行公告。
二、閉館期間暫停閱覽、借還書、預約取書、辦證等各項讀者服務。
三、三樓自修室仍維持開放，惟人數降載，裝修工程期間若噪音產生，尚請見諒。
四、龜山分館暫停開放期間，敬請至臨近分館利用，造成不便，尚祈見諒。
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【開放時間】
三樓 自修室【正常開放】
週一－週六 08:30-21:00
週日 08:30-17:00
一樓 圖書室【關閉中】
週二－週六 08:30-21:00
週日－週一 08:30-17:00
【休館日】
國定假日及每月最後一個星期四（清潔日）
來館方式
由桃園火車站前搭乘桃園客運（桃園至林口）或（桃園至松山）至龜山站下車，並步行往區公所行政園區方向約7分鐘可到達本館。