台儿庄地处鲁南，位于大运河岸，踞津浦铁路临赵支线与淮徐公路交汇点，为徐州东北之门户，军事地位十分重要。
临1938年春，日本侵略军进攻台儿庄，中国军队浴血奋战，痛击日本侵略军坂垣、矶谷两精锐师团。中国军队以近2万人的生命为代价，歼敌11984人，俘虏700余人，击落日机两架，击毁日军装甲车11辆，大小战车8辆，缴获大炮31门，轻重机枪千余挺，步枪万余支。台儿庄因此闻名于世。
台儿庄大战是抗日战争初期，中国军队继平型关大捷后的又一重大胜利，也是国共两党第二次合作的光辉结晶。台儿庄大战打出了中国人民的志气，打击了日军侵略中国“速战速决”的嚣张气焰，打出了中国人民抗战必胜的信心。
为了纪念台儿庄战役这一闻名于世的大战，缅怀为中华民族解放和独立而英勇献身的烈士们，也是为了更好地弘扬爱国主义精神，教育子孙后代，经中宣部批准，台儿庄区人民政府自筹资金2000万元，于1992年10月破土动工，1993年4月8日一期工程建成开馆。
台儿庄大战纪念馆坐落在风景如画的古运河畔，与大战时的火车站隔河相望。纪念馆占地面积34000平方米，建筑面积6000平方米，整个建筑成倒“T”型，是由上海交通大学的刘天慈教授和同济大学的薛求礼博士共同设计的。纪念馆正门向北，在天棚上镶嵌着台儿庄大战纪念馆几个镏金大字，是由原书法协会主席启功先生题写的。馆前屹立着台儿庄大战纪念碑，碑名由前国防部长张爱萍将军题写(大战时周恩来曾派张爱萍将军面见第五战区司令长官李宗仁，促成第五战区将共产党作战的正确建议付诸实施)。后面的碑名由原李宗仁的秘书、现全国人大副委员长程思远先生撰文，全国书法协会秘书长权希军书写。
纪念馆集展览馆、影视馆、书画馆、布景画馆和全景画馆为一体的多功能纪念馆。展览馆分为3个展厅，里面陈列着近千幅照片和大量的实物。展出的内容共分为6个部分，即在战前的态势，光辉的序幕战，辉煌的歼灭战，同仇敌汽共御外侮，日军的暴行和台儿庄大捷的巨大影响。照片绝大部分来源于国家第二档案馆，真实地记录了我国军队指挥机关运筹帷幄的过程和中国将士浴血奋战、震撼人心的场面。第二、三展厅还分别播放已故世界著名的电影艺术家伊文斯当年在台儿庄战场上拍摄的我国将士奋勇杀敌以及当时武汉三镇军民为庆祝这一伟大的胜利而游行的纪录片片段。影视馆主要播放当年战地记者拍摄的珍贵的纪录片和健在的参战将士及亲属的访谈录等。书画馆珍藏着全国人大副委员长程思远、国务委员彭佩云、全国政协副主席胡绳、中宣部原副部长贺敬之以及台儿庄大战参战将士、家属及著名书画家和知名人士的书画作品近1000件。
“血战台儿庄”全景画馆是由中国建筑学会理事长戴念慈主持设计的，高28米，直径43米，建筑面积为3100平方米，是全国现有的4个全景画馆之一。“血战台儿庄”全景画馆包括绘画、地面塑形、灯光、声响和解说五个部分，艺术地再现了中国军队在台儿庄以阵地战痛击日军，直到取得胜利的历史场面，并选择了大北门激战、清真寺拉锯战、文昌阁爆破、炸浮桥、西北门争夺战和敢死队出击等典型的战斗场景为表现重点。
纪念馆自1993年4月8日开馆以来，累计接待中外游客500多万人次，年平均50万人次。国家领导人程思远、吴官正、彭佩云、胡绳、姜春云、贺敬之等都曾来馆参观。1995年8月，台儿庄大战纪念馆被山东省委宣传部命名为“山东省爱国主义教育基地”。1996年9月，被国家六部委命名为“全国中小学爱国主义教育基地”……
纪念馆自开馆以来，先后成功地举办了“台儿庄大战胜利55周年国际学术研讨会”、“九·一八万人签名活动”、“牢记历史，勿忘国耻”爱国主义书画展等活动。台儿庄大战纪念馆已肩负起昭示历史、激励当代、教育后人、开拓未来的神圣使命。