کتابخانه و موزه ملی ملک تا سال ۱۳۷۵ در خانه ملک برپا بود. اما حاج حسین از آغاز کار، گسترش آن را از نظر دور نداشت و بنای ساختمانی بزرگ تر را پیش بینی کرد. بنابراین در۲۹ تیرماه ۱۳۲۳ قطعه زمین بزرگی را در باغ ملی تهران (محل کنونی موسسه) برای ساختمان جدید کتابخانه و موزه وقف کرد.

احداث ساختمان جدید در زمان حیات حاج حسین ملک ممکن نشد. تا این که آستان قدس رضوی طراحی و بنای ساختمان جدید را در سال ۱۳۶۴ آغاز کرد و در ۱۳۷۵ به پایان برد.

از نظر ساختار تشکیلاتی، موسسه کتابخانه و موزه ملی ملک موسسه ای غیر دولتی و غیرانتفاعی است که همچون سایر موسسات فرهنگی آستان قدس رضوی بر اساس وقف نامه زیر نظر مستقیم تولیت آستان قدس رضوی اداره می شود. ارکان موسسه عبارت اند از: مجمع عمومی، ناظر استصوابی، هیات مدیره، مدیرعامل و بازرس قانونی.

اهداف موسسه کتابخانه و موزه ملی طبق اساسنامه عبارت است از:
۱- پیشبرد معارف
۲- اجرای وقف نامه مرحوم ملک و اشاعه فرهنگ وقف
۳- حراست و حفظ گنجینه کتابخانه
۴- گردآوری، بهنگام سازی و توسعه منابع کتابخانه
۵- نگهداری، بازشناسی و معرفی آثار فرهنگی هنری ادوار گذشته
۶- گردآوری مجموعه نفایس و آثار هنری متناسب با گنجینه به میراث نهاده شده واقف

هیات مدیره

اعضای دوره اول هیات مدیره (۱۳۸۷ - ۱۳۹۰):
سید محمد صادق خرازی (رییس هیات مدیره)
مصطفی واعظ طبسی (نایب رییس هیات مدیره)
عزتملک ملک (عضو هیات مدیره)
محمد هادی زاهدی (عضو هیات مدیره)
سید محمد مجتبی حسینی (عضو هیات مدیره و مدیر عامل)

اعضای دوره دوم هیات مدیره (۱۳۹۰ - ۱۳۹۳):
سید محمد صادق خرازی (رییس هیات مدیره)
مصطفی واعظ طبسی (نایب رییس هیات مدیره)
محمد هادی زاهدی (عضو هیات مدیره)
امیر خوراکیان (عضو هیات مدیره)
سید محمد مجتبی حسینی (عضو هیات مدیره و مدیر عامل)

اعضای دوره سوم هیات مدیره (۱۳۹۳ - ۱۳۹۶):

سید محمد صادق خرازی (رییس هیات مدیره)
مصطفی واعظ طبسی (نایب رییس هیات مدیره)
محمد هادی زاهدی (عضو هیات مدیره)
امیر خوراکیان (عضو هیات مدیره)/ حمیدرضا قاسمی (از آذر ۱۳۹۴)

سید محمد مجتبی حسینی (عضو هیات مدیره و مدیر عامل از ۱۳۸۷ تا پایان ۱۳۹۶)

کتابخانه

کتابخانه ملی ملک با داشتن ۱۹ هزار عنوان نسخه خطی نادر و نفیس، یکی از شش گنجینه بزرگ نسخ خطی ایران است. چهار کتابخانه دیگر عبارت اند از کتابخانه ملی، کتابخانه آستان قدس رضوی، کتابخانه مجلس شورای اسلامی، کتابخانه مرحوم آیت الله مرعشی نجفی و کتابخانه مرکزی دانشگاه تهران. در این میان، امتیاز کتابخانه ملک به نفاست و ارزش هنری آثار است.

همچنین این کتابخانه دارای حدود ۱۰۰ هزار کتاب چاپی، ۳۵۶۸ کتاب چاپ سنگی و ۵۴۸ عنوان نشریه ادواری در ۶۰۰۰ مجلد است. بخش قابل توجهی از کتاب های چاپی متعلق به پیش از سال ۱۳۲۰ خورشیدی هستند و در زمره نخستین کتاب های چاپی ایران قرار می گیرند. کتابخانه ملک پیوسته با خرید کتاب های خطی و چاپی از محل عواید موقوفات ملک غنی تر می شود.

غیر از مخازن کتاب و تالارهای مطالعه، بخش های مجهزی هم برای انجام امور فنی از قبیل مرمت نسخ خطی، عکاسی و تهیه میکروفیلم، صحافی، جلدسازی و ... ایجاد شده اند. 

موزه ملی ملک از ۶ مجموعه بدین شرح تشکیل شده است:
۱- مجموعه سکه شامل بیش از ۱۰ هزار قطعه سکه و مدال ایرانی از سده ششم پیش از میلاد تا دوران پهلوی و نیز سکه هایی از یونان، جانشینان اسکندر، امپراتوری بیزانس، خلفای اسلامی و امپراتوری عثمانی

۲- مجموعه آثار هنری شامل تابلوهای نقاشی هنرمندان به نام ایرانی مانند کمال الملک غفاری، لطفعلی صورتگر، هادی خان تجویدی و برخی نقاشان اروپایی و لوستر و مبلمان
۳- مجموعه هنر لاکی شامل ۸۶ قطعه قلمدان، قاب آیینه و سرچسبدان که با نقاشی لاکی آراسته شده اند و برخی شان حدود ۳۰۰ سال قدمت دارند.
۴- مجموعه تمبر شامل بیش از ۱۰۰ هزار قطعه تمبر از نخستین تمبرهای منتشر شده در ایران و جهان تا زمان حاضر.

۵- مجموعه فرش شامل ۴۴ تخته قالی و قالیچه از نقاط مختلف ایران که بوسیله زبده ترین بافندگان دو سده اخیر بافته شده اند.

۶- مجموعه بانو ملک شامل تابلوهای نقاشی قاجاری، نسخه های خطی، قلمدان، سرقلیان و آثار لاکی که تعدادشان به ۴۷ اثر می رسد. این مجموعه در سال ۱۳۸۵  توسط بانو عزتملک ملک، فرزند مرحوم حاج حسین ملک و ناظر استصوابی موقوفات ملک به موزه اهداء شده است.
۷- مجموعه آثار خوشنویسی که آثاری از بزرگ ترین و نامدارترین خوشنویسان ایران و اسلام مانند یاقوت مستعصمی، علیرضا عباسی، میرعماد، احمد نیریزی، درویش عبدالمجید طالقانی، میرزا غلامرضا اصفهانی و... را در خود جای داده است.