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2001年，中山市少年儿童图书馆撤销，并入中山纪念图书馆，其馆舍另作他用。2005年，升级为国家一级图书馆，并保持至今。2009年，成为“中国图书馆学会青少年阅读推广委员会”主任馆，并以此为契机打造了一批青少年阅读推广相关的活动。在新馆建设被列入中山市“十二五”规划重点建设项目后，2012年10月，原馆舍进行改造建设，图书馆临时搬迁至东区华凯分馆。2014年，中山纪念图书馆新馆馆舍奠基。2019年11月4日，一座以[[中山陵]]祭堂中孙中山雕像为原型，由法国Susse[[艺术]]工坊铸造的铜像在新馆前完成安装。11月12日，中山纪念图书馆新馆开馆，启动试运行。