Мемориально-архитектурный комплекс музея-панорамы «Сталинградская битва» состоит из двух уровней: в первом уровне находятся музей «Сталинградская битва», фондохранилище, административная часть музея-заповедника, второй уровень полностью занимает круговая панорама «Разгром немецко-фашистских войск под Сталинградом».

Рядом находятся руины мельницы им. К. Грудинина, оставленные как память о жестокости боев. Под открытым небом размещается постоянная экспозиция образцов военной техники, памятник морякам Волжской военной флотилии, на территории комплекса находится памятник мирным жителям Сталинграда и памятник полководцу Г.К. Жукову.

В 1944 году Совнаркомом СССР и Союзом советских архитекторов был объявлен конкурс на создание эскизного проекта восстановления Сталинграда, и большинство авторов предоставили работы, где присутствовала масштабная панорама. Согласно первоначальным замыслам, она должна была разместиться на Мамаевом кургане, в том месте, где сегодня находится Зал Воинской Славы, но позже было решено создать отдельный музейный комплекс на месте, получившем в 1965 году название Гвардейской площади. В его состав вошли непосредственно музей-панорама, знаменитые дом Павлова и здание мельницы Гергардта, а также стела-штык во славу советского оружия.

Строительство музея началось в 1968 году, а к работам по созданию эскизов самой панорамы Сталинградской битвы художники студии им. Митрофана Грекова – известного советского баталиста – приступили еще в 1948 году. Работа была завершена в 1950 году, и в качестве выставочного эскиза после показа в Москве два года демонстрировалась в сталинградском кинотеатре «Победа».

В 1958 году художники продолжили работу над масштабным проектом: на Мамаевом кургане, откуда открывается вид на места сражения, был сооружен небольшой деревянный павильон, а для более детальной визуализации местности была проведена всеобъемлющая фотосъемка. Кроме того, живописцы ознакомились с большим количеством фото- и кинодокументов, а в процессе работы постоянно консультировались с советскими военачальниками, участниками Сталинградской баталии.

В 1961 году эскиз панорамы «Сталинградская битва», размер которой на этот раз составлял уже треть от предполагаемой величины полотна, был утвержден. Художники приступили к созданию полноразмерной панорамы, изготавливая декорации и расписывая холст размером 2000 м?. В 1982 г. грандиозная работа была завершена, и в июле этого же года состоялось торжественное открытие панорамы. Сам же музей распахнул свои двери 6 мая 1985 года, накануне празднования 40-летия Великой Победы.

В августе 2007 года путем объединения музея-панорамы «Сталинградская битва» и историко-мемориального комплекса «Героям Сталинградской битвы» на Мамаевом кургане был образован государственный историко-мемориальный музей-заповедник «Сталинградская битва».

Музей-панорама «Сталинградская битва» — основной объект заповедника, включает 8 тематических экспозиционных залов, триумфальный и панорамный залы. Верхний зал, под самой крышей, – это непосредственно сама грандиозная круговая панорама–полотно «Разгром немецко-фашистских войн под Сталинградом» Ее размер – 16х120 м, и она являет собой самое большое живописное произведение, созданное в России, а также одну из крупнейших в мире рукотворных художественных панорам.

Среди наиболее известных экспонатов, представленных в основной экспозиции — Меч Сталинграда, снайперская винтовка Василия Зайцева, четыре тематические диорамы, посвященные событиям Сталинградской битвы и панорама «Разгром немецко-фашистских войск под Сталинградом».

На территории музея-панорамы существует экспозиция советской военной техники периода Второй Мировой войны, в том числе танки и самоходные артиллерийские установки: ИС-2, ИС-3, ИСУ-152, Т-60 (на ходу), разрушенный танк-монумент Т-34-76. Рядом установлен участник локальных конфликтов танк Т-72, со следами попадания из гранатомета. На северной стороне комплекса разместился мемориал военным железнодорожникам «Воинский эшелон». Восточнее пересечения улиц им. маршала Чуйкова и 13-й Гвардейской установлен макет самолета Су-2. Юго-восточнее комплекса, у берега Волги, расположен еще один музейный объект — бронекатер БК-13.

В конце декабря 2012 года на территорию Мамаева кургана была перенесена экспозиция послевоенной техники СССР, а также два рабочих танка Т - 34-85, которые участвуют в парадах и военно-исторических реконструкциях.

До музея-панорамы «Сталинградская битва» удобно добираться из любой точки Волгограда. Он расположен на улице Чуйкова, 47, недалеко от площади Ленина, где останавливаются автобусы № 2, 37, 123, 138, 146, троллейбусы № 1, 8, 8а,12, маршрутные такси и скоростной трамвай (метротрам). От остановки нужно пройти квартал по улице Науменко и пересечь Советскую. Музей окажется с правой от вас стороны. Рядом с музеем находится парковка.