В Москве симпатичный магазин "Летний сад"
http://letsad.info/roznica
Правда, после переезда на нынешний адрес они ютятся в совершенно крошечном помещении.
Нравится мне издательство "Греко-латинского кабинета Шичалина"
http://press.mgl.ru/
Но про их нынешний магазин ничего сказать не могу - был последний раз, когда они еще на Спортивной базировались.
Хороший магазин гуманитарной литературы - но в упор не помню, как называется, то ли при РГГУ, то ли при какой-то библиотеке - есть примерно в 10-15 минутах пешком от Чистых прудов / Тургеневской. Москвичи, наверное, распознают, где это

Адреса тоже не помню, знаю, как идти...
Для математиков в Москве полное раздолье в книжном магазине Московского центра непрерывного математического образования:
http://biblio.mccme.ru/shop
Ключевые магазины Питера уже назвали. Но обидно, что постоянно сокращают число магазинов, торгующих математической и технической литературой - фактически, единственным вариантом теперь остался Дом Книги. А был ведь до ноября такой хороший магазин технической книги на Пушкинской...Несколько лет назад на Пушкинской же закрыли магазин транспортной книги...Старую техническую книгу на углу Жуковского и Литейного...
Кстати, коллеги, а открыли уже после ремонта Академкнигу на Литейном?
Еще пока не забыл: фирменный магазин издательства "Просвещения", на улице Ломоносова, там можно очень дешево купить разные учебники, в том числе и вузовского уровня.
И, разумеется, книжная ярмарка в ДК Крупской на Елизаровской