88서울올림픽의 영광과 성과를 재조명하고 올림픽정신을 계승 발전시켜 나가기 위해 건립되었다. 1990년 9월 18일 올림픽파크텔 3층에 전시면적 1,422㎡(430평) 규모로 개관하였으나, 2001년 9월 올림픽회관 내 지하 1층, 지상 2층, 전시면적 4,498(1,361평)㎡의 기념관을 새로 마련하여 이전·재개관하였다.
교육과 오락을 위한 복합형 테마 기념관으로서 5개의 주제로 이루어진 상설전시실, 기획전시실, 세미나실, 카페테리아 등을 갖추고 있다.
상설 전시는 서울올림픽의 감격과 영광을 재현하고 서울올림픽의 성과를 조명하는 ‘화합의 장’, 서울올림픽 경기장과 기념품 등을 소개하고 올림픽을 빛낸 영광의 얼굴들을 되새겨보는 ‘번영의 장’, 근대 체육이 도입된 이래의 한국 체육 발전사를 살펴보고 체육 활동의 긍정적인 영향을 조명해보는 ‘희망의 장’, 70m 대형 스크린을 통해 올림픽을 주제로 한 라이드 영상을 감상할 수 있는 ‘영광의 장’, 고대 올림픽의 기원과 역사를 비롯하여 근대 올림픽 부활 이후 현대까지의 모습을 볼 수 있는 ‘평화의 장’으로 구성되어 있다.
기획 전시는 ‘영원한 마라토너 우리의 손기정’(2004년), ‘대한민국 건국 60주년 및 서울올림픽 개최 20주년 기념 스포츠사진전’(2008년) 등 국민 체육과 관련된 전시 뿐만 아니라 전시실 대관을 통해 사진·미술·디자인 등 다양한 전시를 선보이고 있다.
올림픽공원 및 스포츠센터와 연계한 체험학습 프로그램을 개발하고 청소년·어린이 단체교육 프로그램과 주말 기념관 투어프로그램 등을 운영하고 있으며 정기적으로 『체험학습웹진』을 발행하고 있다.
2020년 국립체육박물관으로 확대 개관을 위해 장기 휴관 중이다.