1676年11月底，莱布尼茨抵达汉诺威，担任汉诺威公爵约翰·弗里德里希的宫廷法律顾问和图书馆馆长。起初他的角色主要是充当公爵的一名幕僚。不久，他就被正式任命为宫廷议员。当时，汉诺威政府是维也纳德意志皇帝毫无约束力的统治下的上百个独立国家中的一个，汉诺威的专制首脑汉诺威公爵约翰·弗里德里希的命令，需经一个由大多数是较小贵族和法官所组成的宫廷议会批准。莱布尼茨就是这种宫廷议会的议员。然而，议员经常还像他那样被委以某些专门的职务。他被约翰·弗里德里希先后指定担任政治顾问、图书馆馆长、国际通信者（负责外交事务）、技术顾问。
作为一名图书馆馆长，莱布尼茨对图书馆事业倾注了大量的心血并且进行了繁重而琐碎的工作，如一般的行政事务、购置新书、藏书、日常的图书编目工作，曾三次搬迁图书馆。1698年图书馆终于搬进一幢单独的房子中，其中有一间为图书馆馆长的生活住房，后人将这间为莱布尼茨长期工作的房子称为“莱布尼茨屋”，曾被德国人作为重要文化遗迹加以保护。“莱布尼茨屋”在第二次世界大战中被毁，后来，人们又在原址照原样进行修复，并于1983年举行了“莱布尼茨屋”落成典礼。
莱布尼茨在图书馆事业的管理与理论研究方面也有卓越贡献。他后来还兼任了其他图书馆馆长职务，在图书馆学发展史上占有重要地位，同时他在这方面的工作又与其百科全书式的思想体系、科学社会思想密切相关。
在充任技术顾问方面，莱布尼茨一直对各种技术革新、改善，技术机器设计抱有浓厚的兴趣，如他在计算器方面的努力。因为他经常从事研究，不时有各种新思想、新成果在脑中形成，而又经常四处奔波，于是，在旅途中坐在马车上写作是他一贯的工作方式。但当时的马车颠簸得十分厉害，于是他曾花了很多时间改进马车设计。1679年，他曾向约翰·弗里德里希提出了一个利用风力抽水提高哈兹银矿产量的计划。
在汉诺威定居后，莱布尼茨广泛地研究哲学和各种科学、技术问题。他的数学思想、哲学思想逐渐走向成熟，同时他还从事多方面的学术文化和社会政治活动。作为宫廷议员，他在社会上开始有一定声望，生活也渐渐有了保障，并富裕起来。
从1667年底抵达汉诺威后，除了因学术和宫廷事务出外旅行之外，汉诺威成了莱布尼茨的永久居住地。在他曾担任40年图书馆馆长的汉诺威图书馆、今德国下萨克森州立图书馆内仍设有“莱布尼茨研究所”。