大庆铁人王进喜纪念馆的建筑布局，整体呈"口"字型平面。由护栏围墙围成庭院，庭院正中坐南朝北耸立着高47米的主体建筑——纪念馆，纪念馆正前方广场巍然耸立着著名的"铁人王进喜手扶刹把"雕塑，主体建筑外形由"工人"二字组合而成，鸟瞰呈"工"字形，侧看为"人"字形，象征这是一座工人纪念馆。主体建筑高47米，正门台阶47级，寓意铁人47年短暂而不平凡的人生。建筑顶部为钻头造型，象征着大庆油田锐意进取，奋发向上，开创未来。该建筑曾荣获中国建设工程鲁班奖，被誉为大庆市"最具标志性的建筑"。

　　大型群雕《石油魂》，宽27米、高7米，由鲁迅美术学院创作，以宏大的气势表现了以铁人王进喜为代表的英雄石油工人，头顶蓝天、脚踏荒原，满怀爱国豪情，一举甩掉了我国"贫油落后"的帽子，高速度、高水平地拿下大油田，创造了我国石油工业发展史上的奇迹。"有条件要上，没有条件创造条件也要上""宁肯少活二十年，拼命也要拿下大油田"是铁人王进喜在石油大会战中发出的钢铁誓言，它浓缩了铁人的终生实践和伟大人生，是铁人精神的重要组成部分。

　　包括第一部分《不屈的童年》、第二部分《赤诚报国》、第三部分《艰苦创业》。展示了铁人王进喜贫苦不屈的童年、少年经历，以及在玉门油矿成为新中国第一代钻井工人后，由一个普通钻井工人成长为钻井队长、全国劳动模范的历程。第三部分《艰苦创业》讲述了王进喜带领1205钻井队到大庆参加石油大会战，没有条件创造条件也要上的"下车三句话"、"人拉肩扛安钻机"、"破冰取水保开钻"等故事。

　　该展厅延续了第三部分《艰苦创业》的内容。王进喜带领1205钻井队打第二口井时带伤跳进泥浆池，用身体搅拌泥浆制服井喷的故事。"铁人"称号的来历。油田开展"学铁人、做铁人，为会战立功"活动，树立了王进喜、马德仁、段兴枝、薛国邦、朱洪昌"五面红旗"。1963年底，大庆石油会战取得决定性胜利，一举甩掉了我国贫油的帽子，实现了石油自给。

　　包括《科学求实》《无悔奉献》《鞠躬尽瘁》第四到第六部分的内容。《科学求实》讲述了王进喜勇于创新、科学求实，取得一系列技术革新成果，推动了钻井技术和工艺的发展。《无悔奉献》展示了铁人王进喜从普通工人成长为一位领导干部，功高不自骄、位高不自傲，带领群众白手起家建基地，一辈子甘当党和人民"老黄牛"的崇高思想境界。《鞠躬尽瘁》介绍了王进喜在文革期间，面对造反派的批斗、迫害，大义凛然坚持正义，誓死捍卫大庆红旗的故事。在大庆生产面临危险的形势下，他勇于担当，亲自去北京找周总理汇报;在总理的关怀下，大庆实行军管，保护了油田的正常秩序和安全生产。由于操劳过度，铁人身患胃癌医治无效，于1970年11月15日在北京逝世。