Современный комплекс зданий музея-панорамы построен по проекту Института "Волгоградгражданпроект" в 1980 г. Авторы проекта: руководитель авторского коллектива народный архитектор СССР В. Масляев, конструктор Э. Темников, архитектор В. Тростянская, инженеры Г. Сысоев, М. Блейнис.

Согласно проекту в районе комплекса образуется законченный архитектурный ансамбль, объединенный общим содержанием. На оси, перпендикулярной Волге, находится "Стена Родимцева" с исторической надписью "Здесь стояли насмерть гвардейцы Родимцева, выстояв, они победили смерть". Далее следуют откосы набережной Волги и руины паровой мельницы, являющиеся памятником истории и культуры федерального значения. На той же оси находится легендарный "Дом Павлова". Своим торцом "Дом Павлова" выходит на площадь Ленина, на которой располагаются дом Советской Армии и памятник В.И. Ленину. В перепаде улиц Советской и ул. В.И. Чуйкова над землей поднимается платформа, на которой возведены здания панорамы, музея, стела "Золотая Звезда", памятник боевой славе русского оружия — штык винтовки, здание фондохранилища, а также эстакада для показа боевой советской и немецкой техники.