雨花台烈士纪念馆坐落在雨花台烈士陵园南端的任家山上，是一座既有传统民族风格且具现代气息的优美建筑。
纪念馆于1984年4月破土兴建，1988年7月1日正式对外开放。馆体呈"凹"字形，垂檐翘角。主体二层，上设三座方锥形堡垛，浅色花岗岩贴面，堡顶屋面为乳白色琉璃瓦。整体建筑在苍松翠柏的映衬下，庄严典雅，正气凛然。邓小平同志题写的"雨花台烈士纪念馆"馆名镌刻在门额上方，檐下正中还雕着象征烈士英灵永存的"日月同辉"图案。馆内设10个展厅，其中9个用于陈列展览革命烈士的事迹，宽敞明亮的展厅内按照中国共产党发展的四个历史时期为主线，串联各时期重要事件，以烈士牺牲时间先后为顺序，共陈列了127位牺牲在雨花台及南京地区的革命烈士的文物史料。厅内还复原江东门原国民党中央军人监狱牢房、瞻园路原国民党宪兵司令部刑讯室各一间，使参观者有身临其境之感。
翔实的文物史料从各个方面生动地反映了革命先烈们机智勇敢、艰难曲折的斗争经历和不屈不挠、无私无畏的崇高品质和献身精神。这些史料是研究中共党史、中国革命史、中国现代史的重要参考资料。更是进行传统教育，启迪后人的最真实最生动的实物。
展厅内有文物资料和事迹陈列的烈士有：中共中央政治局候补委员，著名工人运动领袖邓中夏、罗登贤；中共中央委员，著名青年运动领袖恽代英；毛泽东早在1934年即致悼过的、历任中共河北省委、河南省委、江苏省委常委的陈原道；韶山第一任党支部书记毛福轩；历任美国共产党中国局书记、河北省委书记的施滉博士；"左联"常委、"反帝大同盟"党团书记洪灵菲；刘少奇同志夫人何葆珍；中共一大代表陈潭秋夫人徐全直；隐蔽战线的情报战士丁行等北平五烈士。还有中共特别党员国民党少将周镐；淮海战役率260师起义的中将副军长兼师长王清翰、少将谢庆云烈士等。
除基本陈列外，该馆还利用临时展厅在1996年上半年与南京市委宣传部等单位联合举办了《共和国英模展》，1996年9月在地下展厅布置了《国家安全宣传展览》。这些临时展览都以其深刻的教育意义和活泼的展出形式而倍受参观者的赞誉，收到了良好的宣传教育效果。
雨花台烈士纪念馆多年来还坚持走出馆门，想方设法扩大教育面。该馆早在1984年就将恽代英、邓中夏、孙津川、郭纲琳等烈士的英勇斗争事迹编写成报告材料，组成"烈士事迹报告团"深入到工厂、农村、学校、部队和机关中义务演讲，至今已达400余场，受到了社会各界的好评。
1991年，该馆又将现有烈士文物资料精选制作了70块活动版面，开展烈士史料巡回展览，先后到北京、石家庄、太原、徐州、沧洲、盐城、苏州等地巡展。巡展每到一处，都受到当地群众的热烈欢迎。烈士事迹报告团和事迹巡展，使更多的青少年了解到中华民族优秀儿女百折不挠的战斗精神、威武不屈的英勇气概和高尚的革命情操，懂得了今天祖国富强、民族独立来之不易，明确了自己肩负的历史重任。
1995年7月为落实《爱国主义教育实施纲要》，雨花台革命烈士纪念馆在南京博物院、纪念馆界率先取消售票制，实行观众免费入场制。实行免费制后，观众人流量在原有基础上大为增加，取行了良好的社会效益。
雨花台烈士纪念馆经过多年来的不断发展与完善，已成为对各界群众进行爱国主义教育、共产主义教育和革命传统教育的大课堂，社会主义精神文明建设的重要阵地。
