位于烈士陵园东南部，正面朝北， 1988年10月建成，长32米，宽28米，占地900多平方米。张爱萍同志为纪念馆题写了馆名。该馆造型美观，民族式屋檐覆盖着金黄色琉璃瓦，外墙扎黄色，44面圆顶高窗分布四周。敞开式正厅宽14米，高6.8米，进深10米。东、南、西三厅互相串通，连成一体。中央为一天井，面积98平方米。整个建筑色彩明快，形式大方，既有古典建筑艺术，又有现代建筑风格。展厅陈列珍贵历史照片300余张，文物200余件，作战地图、图表、美术作品 20余幅，并有电动沙盘模型1台。这些展品历史、形象地反映了淮海战役全貌。展出内容共分八个部分，以双堆集地区歼灭战为重点。第一至第七部分为战役部分，共8个展室。第八部分为缅怀先烈厅，陈列着27位烈士的事迹、遗像和遗物。