Im Zusammenwirken mit der Gottfried Wilhelm Leibniz Bibliothek Hannover (zugleich Niedersächsische Landesbibliothek) und der Landesbibliothek Oldenburg nimmt sie regionalbibliothekarische Aufgaben wahr. Dabei liegt nach dem niedersächsischen Pressegesetz die Ablieferungspflicht der Verleger und Drucker überwiegend bei der Niedersächsischen Landesbibliothek in Hannover. Die Einzelheiten des jeweiligen landesbibliothekarischen Wirkens werden in den Zielvereinbarungen der Landesbibliotheken mit dem niedersächsischen Ministerium für Wissenschaft und Kultur festgelegt.

Außerdem arbeitet die Herzog August Bibliothek in der Arbeitsgemeinschaft Regionalbibliotheken in der Sektion 4 (Wissenschaftliche Universalbibliotheken) des Deutschen Bibliotheksverbands (dbv) mit. Zu den aktuellen Aktivitäten gehört das Engagement für eine Verteilte Digitale Landesbibliothek, die zunächst Digitalisate von historischen Landkarten und Handschriften der drei Landesbibliotheken Niedersachsens enthalten wird.

Dass das bibliothekarische Wirken im Spannungsfeld zwischen dem Anspruch einer der profiliertesten Forschungsbibliotheken einerseits und einer vergleichsweise begrenzt wirksamen Regionalbibliothek andererseits nicht ohne Schwierigkeiten zu sehen ist, zeigen Aussagen wie die des früheren Bibliotheksdirektors Erhart Kästner (1904-1974, Direktor 1950-1968): „Nichts wäre also falscher, als wenn die Wolfenbütteler Bibliothek sich bemühte, eine Landesbibliothek wie so viele andere zu sein.“