科研工作和生产建设需要的会议记录、科技报告、政府出版物、专利说明书和技术标准等文献都在这个时期开始大量搜集和补充，从而改变了原来馆藏的面貌，为向科学进军提供了充足的“粮草”。同时也形成了院图书馆历史上重要的发展时期。
　　另一方面，陶孟和亲自过问和指导国际书刊交换工作，目的在于宣传我国科学技术的成就和大量引进国外的科技信息。在交换工作中，他以丰富的国际知识和管理经验，亲自对英、美、日、德、法各国学术机构进行选择交换对象和选择双方应交换的书刊名称。他对国际书刊交换工作的经济效益极为重视，他把出版物分为三种类型：高级、中级、一般，有价格的标价，没有价格的根据书刊质量估价，无论采用哪种交换方式，都尽量做到等价等量，每年工作总结都要把当年交换的经济效益算出来，估计一年为国家节约多少外汇。同时也注意交换书刊的质量，指示把交换来的书刊进行展览，请科学家加以鉴定。竺可桢和吴有训副院长等曾亲自参观展览会，称赞这项工作很有成绩。
　　为了充分发挥图书馆的作用，根据陶孟和的指示，院图书馆编制了《新书公告》、《苏联期刊论文索引》、《自然科学期刊索引》、《全院化学期刊总目》、《俄文期刊总目》、《专利快报》、《专利文献索引》以及《科技文献索引》等。武汉分院图书馆编制了《化学论文专题索引》，兰州分院图书馆编制了《农田水利及水土保持参考资料索引》，南京土壤所图书馆编制了《土壤学论文索引》等。这些书目、索引都受到科学研究人员的热烈欢迎。
　　陶孟和经常教育图书馆人员要千方百计为读者服务，并逐步提高服务质量。院图书馆建馆初期，藏书不多，工作重点放在为各所补充图书上。由于研究工作需要，从1956年开始扩充阅览室，1957年增设专利文献阅览室和缩摄资料阅览室。1958年5月，设立西郊服务站，1959年10月中关村书库落成，即正式成立自然科学服务部，将城内的自然科学书刊迁入，为中关村各研究所科研人员使用，书刊使用率大大提高，当年出借书刊达到136756种276190册，等于1956年全年借书量的五倍。在服务方式上，院图书馆除了来馆借阅外，还开展了信函借书、送书上门，办理国内外馆际互借等项目。此外还注意了加强书刊报导、读者辅导及参考咨询工作，举办了新书陈列、专题展览、学术报告会、专题讲座等，向科研人员宣传馆藏、辅导读者掌握查找文献的方法，受到了科研人员的称赞。各研究所图书馆在读者服务方面也做出了很好的成绩，普遍实行开架借阅，不少图书馆还开展了代查、代借、代复制和代译文献工作，很大程度上满足了科研人员的用书要求。陶孟和看到后感到非常满意。
　　早在1956年，陶孟和就呼吁：“为了广泛地供应各方面对科学文献资料的需要，为了使每个图书馆都能设备充分的复照工具，包括照相机、显微影片复制机等，随时做出复制拷贝，以应需要。”到1959年，他更进一步指出图书馆必须向机械化、自动化方面前进。他说：“图书馆工作和情报工作在今天都是管理盈千累万的文献的工作，由于文献的日益增多，手工作业已经逐渐不能适应需要，因此就必须向机械化、自动化这方面前进。我们期待着科技工作者对于文献的阅读、搜寻乃至翻译诸方面的机械化、自动化，多给我们指教和帮助。例如关于显微片镜头的设计和制造，穿孔卡片的搜索机，自动翻译的电子计算机等，都是我们应该及早赶上国外的进展的。”对于这一观点，大家都感到陶孟和很有远见。
　　陶孟和十分注意图书馆干部的培养和训练。当他刚兼任图书馆馆长时，就于1951年３月５日召开第一次馆务会议，对图书馆工作同志提出具体要求。他说：“本院根据51年第1次院长会议之决议，行政更改方面，各院长分工负责，本人即负责图书馆的任务。现在在人民政府领导下，各样的事业都在向前发展。图书馆是促进提高文化水平的一个机构，当然是更重要的事业。其业务之扩大，是必然之势。……所以我对馆内诸位工作同志有几点要求：（1）在图书馆工作要有为大众服务的精神，要满足读者的要求，要爱惜书本。自己喜欢阅读当然也是好的现象，不过要做到先公后私，先人后己的精神。（2）科学院的图书馆性质又不同一般图书馆，大概都是供专门科学人才阅读的书籍多，所以在本院图书馆工作人员特别是各所负责图书的同志，对于所藏书籍的分门别类要有明确的了解，读者要参考哪一种问题或哪一类性质的书，可以随时找出，以供阅读。（3）各人要精通本岗位的业务，将来庞大的任务来临，我们应付裕如，不致茫无所措。现在本馆已组织了一个业务学习班，这是很好的，我希望把它由浅入深，由简到繁，成一个规律性的而且正常化起来。”接着指出“院馆、分院馆在干部训练培养上多做一些努力。开办短期训练培养在职干部，是有效的办法。在工作中也要有计划地培养年轻的工作人员，一方面给予条件，要他们学习业务知识、语文及科学知识。一方面要大胆地交各种工作给他们做，在工作中锻炼他们，即可多快好省地培养，”他还说：“在干部工作中注意培养新生力量。扶持他们，爱护他们，使他们很快成长起来。年长的专家们要把自己的知识经验无保留的传授给你们的接班人，青年也尊重前辈，虚心向前辈学习。”根据陶老的指示，解放初期，院馆办过三次讲习班。1956年院馆又办一次大型学习班。1959年院馆与武汉分院图书馆、上海分院图书馆分别在武汉和上海联合举办三期图书馆训练班，1960年到1962年，院图书馆又连续两次在北京举办图书馆训练班，使全院1000多名图书馆干部受到基本训练，提高了业务水平。1958年，院编译出版委员会又组织院图书馆和科学出版社、中国科学院情报研究所联合举办了科学情报大学，翌年并入中国科技大学，成立了科学情报系，培养了一批图书、情报、出版人才，其中有很多人后来成为业务部门的领导或学术带头人。
　　陶孟和热爱青年，提携后学，诲人不倦。他在图书馆，对待青年干部更是循循善诱，勉励他们多多学习，钻研业务，尤其是文献采访工作和国际交换工作同志遇到问题找到他时，他总是不厌其详地为他们解释疑难，解决问题。陶副院长以七十多岁的高龄，时常带病到馆主持工作，亲自坐到国际书刊交换组办公室审核交换的信件和交流的书刊。他的言传身教，影响至深。
　　总的说来，在陶孟和的领导下，中国科学院图书馆事业在全国解放后短短的十年中发展很快，全院图书馆数量由1950年的17个发展到1959年的200多个，藏书也由1950年的6.3万册增加到1959年的600万册以上。这些藏书都是国内最有用、最珍贵的科技文献，对我国科学研究事业的发展起着很重要的作用。
　　陶孟和早年治社会学，但在新中国成立后不久，由于社会学被当作伪科学遭到否定，也由此严重影响了对陶孟和的公正评价和合理使用。当1957年整风动员知