遼沈戰役紀念館基本陳列設有序廳、戰史館、支前館、英烈館和全景畫館。陳列面積4912.92平方米，展線788.92米，展出照片、文物、文獻、文摘、圖表、沙盤、繪畫、雕塑、景觀復原等文物史料和輔助展品計1470余件。

　　基本陳列主題是“決戰決勝”。

　　陳列內容，采用專題式陳列方法，陳展敘述在主題架構下突出背景線、重點線、亮點線和故事線，充分展示毛澤東等老一輩革命家胸懷全局、高瞻遠矚、英明決策的卓越智慧；充分展示人民解放軍不怕犧牲、前仆后繼、勇往直前的豪邁氣概；充分展示人民群眾不畏艱險、千里遠征、踴躍支前的火熱情懷。

　　陳列設計突出主題，把握重點，強化亮點，既體現軍事題材特點，又具有現代性。設計基調和風格是莊重、凝練、舒展、大氣。設計原則是堅持內容編排、形式設計、展示手段上的創新和有機結合，注重博物館展陳語言的運用和總體環境藝術氛圍的營造。陳列特點是主題深刻，個性鮮明，亮點突出，時代感強，具有強烈的表現力和感染力。

　　序廳是陳列的首要亮點。在寬敞高大的建筑空間，設計者以凝練流暢的藝術手法，營造出恢弘大氣的展示氛圍。推開厚重的銅門步入序廳，地面是光潔的黑金沙石材，中間鑲嵌一條古典黃麻石材色帶，于暗色中透射出一種鮮亮。正面大型主題雕塑《決戰決勝》，采用仿銅高浮雕，以人民解放軍突破城垣的瞬間為創作背景，表現出人民解放軍無堅不摧、勇往直前、勝利進軍的雄偉氣勢。前言臥碑以東北地形為創作契機，疊現在沖破倒塌的殘垣之上，暗寓遼沈戰役的勝利和東北全境的解放。整個雕塑將歷史的瞬間凝聚成永恒，居高臨下，大氣磅礴，極具視覺沖擊力。主題雕塑周圍墻面采用粗獷蒼勁的機刨石效果裝飾，使雕塑產生的巨大精神張力向無限延伸。東西兩側裝飾墻各鑲嵌5枚銅質獎章、紀念章，在凸起的墻面上下垂，透出一種沉甸而又凝重的歷史感。舉目抬望，天棚3顆巨大的金星，在燈光映射下，熠熠生輝，更加烘托出遼沈戰役輝煌勝利的濃郁氛圍。

　　在專題館設計上，一是注重把握東北地域特點，吸取運用城市建筑中常見材質中的元素和符號，營造反映遼沈戰役大城市攻堅戰的戰爭氛圍。戰史館突出凝重冷峻，支前館突出樸素熱烈，英烈館突出崇高靜穆。二是注重文物組合，深化陳展主題。對反映重大事件、重要人物的文物進行重點展示，對突出某一主題內容的文物實行組合展示，以此強化文物信息的解讀性。三是注重亮點設計，提升陳列品味。藝術品和輔助展品是陳列的輔助手段，也是營造亮點的有效方式。在亮點設計上，堅持“少而精”的原則，運用適當，點明主題，強化重點，渲染氣氛，增強節奏，提升品味。四是運用信息化的方式，深度解讀歷史。通過多媒體手段實現多角度、新視覺、大容量解讀歷史，使陳展更直觀、更形象、更生動、更豐富。五是運用情景化的方式，藝術再現歷史。首次運用幻影成像、多媒體投影、大型場景復原和現代聲光電技術，以新的視覺手段，創作了《遼西會戰》多媒體情景劇，藝術再現了遼沈戰役中的決定性戰役——遼西會戰的全過程，場面宏大，情節緊湊，音效強烈，震撼人心。

　　全景畫館是陳列的最大亮點，是中國乃至世界全景畫館中的精品和經典之作?！豆タ隋\州》全景畫館是中國第一座全景畫館，于1989年10月對外開放，為圓柱形密閉堡壘式建筑，直徑42米，高28米，畫面高16.1米，周長122.24米，地面塑型達1000平方米，通過繪畫、塑型、燈光、音響等多種藝術形式，真實再現了遼沈戰役的關鍵性戰役——攻克錦州的宏大戰爭場景。巨大的環形畫面首尾相接，與地面塑型巧妙連接，渾然一體，創造出一種開闊的空間形象，現代燈光、音響技術與錄音解說合成，使表現戰爭的氣氛渲染得更加濃烈，觀眾置身其中，如臨其境，如聞其聲，受到一種強烈的心靈震撼。

　　　序廳　　　　戰史館　　　　支前館　　　　英烈館　　　　全景畫館