ЦГБ им. Л.Н. Толстого является головной библиотекой для 39 библиотек-филиалов Региональной информационно-библиотечной системы города Севастополя, расположенных в разных районах города.
В структуре Центральной библиотеки 16 самостоятельных отделов.
Ежегодно библиотеку посещают свыше 65 тысяч человек. В библиотеке трудятся 103 специалиста, из них 74 имеют высшее и среднее профессиональное образование. Официальный web-сайт библиотеки ежегодно посещают около 200 тыс. пользователей со всего мира.
С 2014 года открылись новые возможности для развития библиотек Севастополя, их интеграции в культурное пространство Российской Федерации.
Центральная городская библиотека Севастополя успешно сотрудничает с библиотеками Федерального значения (Российской Государственной библиотекой, Российской Национальной библиотекой, Президентской библиотекой им. Б.Н. Ельцина, ВГБИЛ им. М. Рудомино, Российской Государственной исторической библиотекой), Центральными библиотеками субъектов РФ, Российской библиотечной Ассоциацией, образовательными учреждениями и творческими союзами.
ЦГБ им. Л.Н. Толстого является участником общероссийских проектов «Национальная электронная библиотека», «Сводный каталог библиотек России», «Литературная карта России» и др.
В 2015 году библиотека была оснащена высокотехнологичным оборудованием, благодаря которому доступ к информационным ресурсам получили незрячие и слабовидящие люди. В работу активно внедряются новейшие инклюзивные практики, создаются условия для культурного развития и социальной адаптации посетителей с ОВЗ.
В 2016 году в библиотеке установлен первый в Крыму и Севастополе уникальный комплекс современного оборудования, обеспечивающий полный цикл автоматизированного обслуживания читателей на основе RFID технологий (электронные учет и книговыдача, оцифровка книжного фонда, создание собственных электронных баз данных и др.).
В 2017 году на базе ЦГБ им. Л.Н. Толстого торжественно открыт Виртуальный филиал Государственного Русского музея (г. Санкт-Петербург) – это мощная просветительская социокультурная ресурсная база, которая существенно расширяет возможности библиотеки, предоставляя читателям свободный доступ к лучшим мультимедийным коллекциям страны в сфере культуры, истории, образования.
На протяжении многих лет в библиотеке работают Центр краеведения, Центр правовой информации, Литературно-музыкальная гостиная. Сотрудниками ЦГБ ежегодно проводится около 200 мероприятий. Наиболее значимые: Всероссийская акция «Библионочь», Межрегиональная научно-практическая конференция «Библиотека – хранитель и проводник культурно-исторического наследия», Литературный фестиваль «Книжный бульвар Севастополя», Межрегиональный форум «Дни инклюзии в Севастополе», Ежегодные литературные чтения «Толстовский сентябрь», Фестиваль родных языков «Язык родной – родник живой» и др.
При Центральной городской библиотеке созданы две СО НКО – Региональная общественная организация «Севастопольское общество русской культуры» и «Севастопольская библиотечная ассоциация», которые активно участвуют в культурной жизни города.
Здание ЦГБ им. Л.Н. Толстого является памятником культуры регионального значения.