该馆馆舍是1931年建成的西欧古典主义建筑风格的3层楼房。1933年9月，伪哈尔滨警察厅占用了这座大楼，这里成为日本侵略者镇压中国人民的罪恶场所。抗日民族女英雄赵一曼曾在这里遭受酷刑后走上刑场。该馆藏品7000余件，历史资料5000余份。重要藏品有抗日民族英雄杨靖宇将军用过的褥子，李兆麟将军被国民党特务暗杀时穿的旧呢料裤子，全国著名战斗英雄董存瑞舍身炸敌堡后荣获的特级军功章──毛泽东奖章。

　　纪念馆总建筑面积4283平方米，陈列面积1200平方米。基本陈列是展出东北地区有影响有代表性的烈士事迹。展出文物、图片和资料1000余件。 目前，馆藏文物5000余件，图书、档案、文献、照片共30,000余件，初步构成了一部史诗般的东北革命文库。纪念馆还运用景观复原、大屏幕显示等现代手段，再现往日的悲壮场面，使人观后经久不忘。

　　该馆建馆以来共接待观众 728万人次。除经常开展烈士事迹报告活动外，该馆于1977年组建烈士事迹流动展览小分队坚持深入基层，进行爱国主义、革命传统和理想教育，足迹遍及黑龙江全省的地、市、县，还包括全国16个省市，宣讲烈士事迹2700余场，受教育人数160万余人次，受到文化部和黑龙江省政府的嘉奖，荣获“社会主义精神文明先进集体”称号。 由于在文化遗产保护事业的改革与发展中作出了突出贡献，2007年5月24日，东北烈士纪念馆被国家人事部和国家文物局授予全国文物系统先进集体的光荣称号。

　　该馆出版有东北抗日烈士事迹丛书和《东北解放战争烈士传》。与黑龙江省委党史研究所合作编写出版了《东北抗日烈士传》。

　　周恩来总理曾特别指示“要把烈士纪念馆办好，广泛地宣传革命的历史和烈士们的英雄事迹，以教育人民”，并书写了“革命先烈永垂不朽”的题词。