Референсна служба
Током 2004. године део фонда стручне литературе измештен је са позајмног одељења за одрасле и формирана је референсна збирка, која претендује да једног дана, када се створе и просторни услови за то, прерасте у научно одељење. Садржину овог фонда чине углавном енциклопедије, приручници, лексикони, речници, библиографије итд.
Старе и ретке књиге
Најстарије књиге у фонду Народне библиотеке Пирот су Уредба о еснафима из 1847. године и Тефтер нишавске митрополије 1834 – 1872.
Књиге на страним језицима
Фонд књига на страним језицима претежно је сачињен од књига које је Библиотека добијала на поклон. Тренутно располаже са на енглеском, француском, немачком, руском, бугарском и македонском језику. Највећи проценат фонда чини белетристика, али су заступљене и друге области: психологија, историја, географија, биологија и др. Боља понуда значајнијих дела, не само из савремене светске књижевности већ и класика, сигурно би утицала и на већу читаност иако ни тренутан број корисника овог одељења није занемарљив.
Серијске публикације
У оквиру научног одељења налази се и фонд серијских публикација, оформљен 1997. године. Серијске публикације су подељене на два дела. У једном се налази четрдесетак наслова завичајних серијских публикација, а другом припада око две стотине наслова публикација које излазе у другим градовимa.