台儿庄大捷，又称台儿庄战役、鲁南会战或血战台儿庄。台儿庄战役的起止时间有几种说法，一般认为从1938年3月16日开始至4月15日结束。战役由滕县战斗、临沂附近战斗、台儿庄战斗和日军的溃退，中国军队的追击作战等部分组成。在历时1个月的激战中，中国军队约29万人参战，日军参战人数约5万人。中方伤亡约5万余人，毙伤日军约2万余人（日军自报伤亡11984人）。它打击了日本侵略者的嚣张气焰，坚定了全国军民坚持抗战的信心。这次战役鼓舞了全民族的士气，改变了国际视听，消灭了日本侵略者的威风，歼灭了日军大量有生力量。此次大捷是中华民族全面抗战以来，继长城战役、平型关大捷等战役后，中国人民取得的又一次胜利，是抗日战争以来取得的最大胜利，也是徐州会战中国民革命军取得的一次重大胜利。战役由李宗仁、白崇禧、孙连仲、汤恩伯、张自忠、田镇南、关麟征、池峰城、王铭章等抗日将领指挥。战役期间，中国抗战最高统帅蒋介石曾三次赴徐州视察、督导、调配兵力，其中第一次，蒋介石在台儿庄战斗最激烈的时刻亲赴台儿庄南站观战，并亲自勉励池峰城，前线将士因而士气大振，大大增强了前线将士的战斗力 。
台儿庄大战纪念馆坐落在风景如画的古运河畔，与大战遗址火车站隔河相望， 于1992年10月12日奠基，台儿庄区政府自筹资金2000万元兴建,于1993年4月8日台儿庄大战胜利55周年之际建成开放。目前，馆藏文物史料3000余件，展出文物、图片和史料2000余件，自1993年开馆以来，不断提高管理水平、规范服务标准，以其特殊的地位在海内外产生了良好而广泛的影响，已接待国内外观众超过2600多万人次，其中青少年学生600万人次，国家党政军领导人程思远、吴官正、彭佩云、姜春云、贾庆林、张高丽、周铁农、陈奎元、李肇星、陈至立、迟浩田、何鲁丽、曹志等。台湾高层人士连战、吴伯雄、郁慕明、廖正豪、郝柏村等先后来纪念馆参观指导。2004年，以台儿庄大战纪念馆为中心的台儿庄大战遗址被中共中央办公厅、国务院办公厅规划在30条红色旅游精品线路之中和100个红色旅游经典景区之中，为国家首批重点扶持的12个红色旅游项目之一，设有临时展厅、多功能报告厅、全景画馆、台儿庄大战战地记者馆，通过对历史文物、历史图片、文献资料与各类辅助陈列手段有机结合，全景再现了台儿庄大战中我爱国将士浴血奋战报效祖国的壮举。全景画馆是一个18边型的筒式建筑，是全国唯一一座反映抗日战争时期中国军队正面战场的大型全景画馆，《血战台儿庄“全景画馆包括绘画、地面塑形、灯光、音响和解说五个部分。艺术再现了中国军队在台儿庄以阵地战、运动战、游击战痛歼日军，浴血搏杀，直到取得胜利的历史过程，。整个画面高16.5米，周长124.1米，画面首尾相连，呈全周形。巨幅画面与逼真的塑形有机结合，配有特殊灯光，立体音响，战斗气氛极为浓烈，给人以身临其境之感。 台儿庄大战纪念馆是全国中小学爱国主义教育基地、全国百家爱国主义教育示范基地、中国侨联爱国主义教育基地、全国重点文物保护单位、首批国家国防教育示范基地、全国百家红色旅游经典景区、国家AAAA级旅游景区、国家级抗战纪念设施,连续多年被评为“山东省文明单位”。2008年3月在山东省率先实行免费对外开放。
陈列馆面积8800平方米，以“团结御侮、血战到底”为主题。从前言起，陈列馆分别介绍“大战前的形势”，“序幕战”（包括淮河阻击战、临沂阻击战、滕县保卫战等），“台儿庄歼灭战”，反映团结抗战的“同仇敌忾，共御外侮”，反映日军暴行的“烧杀淫掠，野蛮残暴”，反映台儿庄会战意义的“影响全国，影响世界”，以及结束语。
影视厅主要播放当年战地记者拍摄的珍贵纪录片《台儿庄战役》和故事片《血战台儿庄》以及《参战将士访谈录》。
六十军史料展厅，系2015年增设。此前因为种种原因，台儿庄大战纪念馆所陈列的内容仅截止到1938年（民国二十七年）4月8日之前的台儿庄大捷部分，对于战役进入第二阶段后六十军的浴血奋战未曾涉及。2015年9月，国民革命军第六十军史料展在台儿庄大战纪念馆开展，六十军史料展览厅也正式揭牌。
全景画馆是国内最早表现革命战争题材的三个全景画馆之一（也是其中唯一以抗战为主题者），为18边形的筒式建筑，高28米，直径43米，建筑面积3100平方米。其中，《血战台儿庄》巨幅全景画，包括绘画、地面塑形、灯火、音响和解说5个部分，以台儿庄城寨全景和决定台儿庄大战命运的1938年（民国二十七年）4月3日黄昏为时空焦点，选择大北门激战、清真寺争夺战、西北门争夺战、敢死队肉搏战、文昌阁爆破、运河浮桥爆破等典型的战斗场面为表现重点，艺术地再现了当年中国抗日健儿在台儿庄痛歼日军、浴血奋战、直至全胜的历史过程。该馆也曾历经多次改造。
“台儿庄大战战地记者馆”，是2018年台儿庄大战纪念馆升级改造工程所建。该馆系于全景画一楼增设 ，以此纪念当年为促进世界和平而做出贡献的战地记者。
