1990年10月24日,正值中国人民志愿军赴朝参战40周年之际,全国政协副主席、原中国人民志愿军副司令员洪学智,率中央代表团来丹东为该馆奠基。1993年7月27日,即朝鲜停战协定签字40周年落成开馆。时任中共中央政治局常委、书记处书记的胡锦涛同志参加开馆仪式并为纪念馆剪彩。
丹东抗美援朝纪念馆于2014年年末迎来落成后最大规模的改扩建。改扩建后的抗美援朝纪念馆设计使用年限为100年。
2017年3月,改扩建主体建筑已完工。
抗美援朝纪念馆的前身,是1953年8月成立的辽东省地志博物馆筹备处,主要任务是征集历史文物和抗美援朝战争文物。1954年改为安东市历史文物陈列馆,面积1200平方米,其中展室800平方米。1957年开辟了“抗美援朝纪念”专室,开始陈列抗美援朝文物。
1958年,中国人民志愿军凯旋回国途经安东时,陈列馆从志愿军手中征集到一大批前方文物,包括武器装备、生活用品、奖章锦旗等,还有朝鲜军民委托志愿军赠给中国人民和安东人民的纪念品。之后,又从全国各地征集到一批后方支前的文物和文献资料等。