博物馆是一座白色建筑,线条简洁明快。正面由两层白色大理石贴面的护墙组成,正前方,竖立着两排共8根大理石圆柱,它们来自希腊的萨索斯岛,是希腊政府赠送的,据说是世界上最白的纹理最少的大理石。这一片纯白,象征着和平和“费厄泼来”体育精神。8根圆柱中,两根分别镌刻着历届奥运会及冬奥会的举办年份及主办城市的名字。一根刻着国际奥委会历任主席的名字。博物馆前右方,是一个巨大的火炬盆。93年6月23日下午,世界女子滑冰冠军德国姑娘维特将火炬盆点燃,奥林匹克火炬从此将长明不熄。博物馆四周为奥林匹克花园围绕。罗丹、布尔德尔、波特罗等大师的体育雕塑作品矗立其间。
这是世界上大的记录奥林匹克运动发展史的博物馆,也是世界上奥运资料最齐全的收藏所。馆内陈列着从公元前776年首届古代奥运会举办地奥林匹亚山的模型,到首届现代奥运会的纪念金币,从顾拜旦的生平照片、著作,到1936年以后历届奥运会使用过的火炬,以及古希腊运动会的遗物、由国际奥委会收集的与奥运会有关的纪念品、现代高科技的运动器械等。参观者可以从3面“电视墙”上欣赏到奥运史上无数个精采的“一瞬间”。博物馆的地下部分是奥林匹克研究中心,这里有大量的图书、音像资料和照片。其中有中国的跳水运动员许艳梅和伏明霞等的照片。