In de cataloguszaal zoekt de lezer de werken bewaard in de bibliotheek op via de online-catalogus of de verschillende kaartcatalogi. De aanvraagformulieren worden op een correcte manier ingevuld en bezorgd aan het personeel van de cataloguszaal die de lezer een strookje bezorgt waarmee hij zijn werken kan afhalen in de algemene leeszaal en die hij kan consulteren op de aan hem toegewezen zitplaats.
De Koninklijke Bibliotheek beschikt over twee online-catalogi en verschillende kaartcatalogi.

In de Algemene online-catalogus bevinden zich alle aanwinsten vanaf 1 januari 1985 en de aanwinsten van het Wettelijk depot vanaf 1 januari 1975. In de Retrospectieve online-catalogus bevinden zich de werken die werden geretroconverteerd uit de kaartcatalogi. Deze retroconversie is nog niet voltooid en men dient dus nog voor alle zekerheid ook de kaartcatalogi in de cataloguszaal raad te plegen. Via de online-catalogi kan de lezer werken zoeken op auteursnaam, op titel of woord(en) uit de titel, op onderwerp (of via een combinatie van verschillende gegevens).

In de cataloguszaal vindt de lezer drie soorten kaartcatalogi:

• Een alfabetische catalogus op auteursnaam en op titel van anonieme werken. Hij repertorieert uiteraard de werken op auteursnaam. Daarnaast worden tijdschriften, reeksen (vb. Aula) en anonieme werken (zonder auteursnaam, met meer dan twee auteurs of met betwiste auteurs) alfabetisch gerangschikt op titel mits weglating van het lidwoord.
  
  
• De alfabetische onderwerpscatalogi die het mogelijk maken informatie op te sporen over een welbepaalde materie of een bepaald vakgebied. Deze catalogi evolueerden mee met de wijzigende catalografische principes. De KBR beschikt over drie verschillende onderwerpscatalogi: en kaartcatalogus in het Frans met, per onderwerp, de werken vóór 1910 verworven ; een kaartcatalogus in het Frans met, per onderwerp, de werken vóór 1960 verworven ; een kaartcatalogus met, per onderwerp, de werken verworven tussen 1 januari 1960 en 30 juni 1988. Deze bestaat zowel in het Frans als in het Nederlands.
  
  
• Een alfabetische catalogus bevat titels van literaire werken verworven vóór 1985. De kaarten zijn geklasseerd op het eerste woord van de titel met weglating van het lidwoord. Deze catalogus is onvolledig. Al deze kaartcatalogi werden eind 1984 afgesloten (de onderwerpscatalogi op 30 juni 1988).

Naast bovenstaande catalogi, die de eigen collecties ontsluiten, kan de lezer in deze zaal op cd-rom en via Internet de catalogi van talrijke binnen- en buitenlandse bibliotheken raadplegen. Deze diensten worden de lezer gratis aangeboden.