一、序厅
大厅正中央的铸铜雕像《走向胜利》，表现了五位书记的领袖风采；墙壁上主席关于平津战役作战方针的手迹浮雕熠熠生辉；环周巨幅壁画《胜利交响诗》，反应了东北、华北两大区军民英勇奋战、夺取战役胜利的宏大场面。
二、战役决策厅
通过对中共中央九月会议和全国及华北战略形势的发展变化、平津战役的方针和部署等诸多重大历史事实的追溯，展示了平津战役发生的背景与全国战场的关系，着力表现了中央军委高瞻远瞩，审时度势，作出将国民党傅作义集团抑留于华北就地歼灭的英明决策的过程。
三、战役实施厅
大量照片、文献、实物等史实材料与图表、绘画等辅助展品有机结合、全面、真实地展现了平津战役从发起到胜利结束的光辉历程。首先，从西线开刀，切断平张路，抓住傅系、拖住蒋系，实行“围而不打”、“隔而不围”，将国民党军分割包围在张、新、平、津、塘5个据点上，切断其西退南撤的道路；接着，集中优势兵力，各个加以歼灭，先后攻克新保安、收复张家口、解放天津；最后，在我军强大军事压力下，经过谈判，傅作义率部接收改编，北平和平解放。本厅设置了大屏幕电视、战场景观、电动沙盘等，运用这些现代化手段和形式，逼真地再现了当年的战争场面。
四、人民支前厅
大量史料详实地展现了东北、华北各级党组织、政府和解放区广大人民群众踊跃支前的历史场景，深刻揭示了“兵民是胜利之本”这一革命战争规律。本厅还展示了平津战役取得的辉煌战绩和北平、天津以及全国各地欢庆胜利的场面，设置了缴获武器的陈列台；同时对平津战役胜利后、新中国成立前发生的一些重大历史事件作了概要介绍，反映了平津战役连同辽沈、淮海等重大战役的伟大胜利，在中国革命历史进程中所起的重要作用和影响。
五、英烈厅
本厅展示了党的三代领导核心和其他领导同志的题词；介绍了平津战役中牺牲的32位著名烈士和团以上干部、26位战斗英雄和109个英模群体的事迹；展柜中悬挂着英模群体的锦旗，并展出了大量奖章、证书和英烈所用物品。英烈名录墙上镌刻着在平津战役中牺牲的6793名烈士的姓名，寄托对烈士的深切怀念和敬仰。
