紀念館主要由抗戰時期的中美空軍指揮塔舊址、中美空軍聯隊俱樂部舊址、飛虎隊紀念館組成。飛虎隊紀念館外形是一座兩架飛機型的環形建筑。 館內分為“陳納德初來芷江”、“美國志愿航空隊”、“美國陸軍第十航空隊駐華特遣隊”、“美國陸軍第十四航空隊”、“生死與共抗擊日寇”、“和平友誼明天”、“中國籍飛虎隊員陳列室”等展區，展區有大量飛虎隊曾經使用過的戰斗、生活用品。館內陳列手法先進，真實的再現了當年日機轟炸芷江及飛虎隊員英勇抗擊日寇的輝煌戰績。

中美空軍指揮塔舊址建于1938年10月，是一棟呈“丁”字形結構的小磚樓，分三層。二戰時，這里是機場無線電指揮中心、發報中心、機要室、情報室、作戰室、指揮室等。美國駐中國空軍司令陳納德，與中方芷江空軍司令張廷孟等空軍指揮官，便在這里指揮了上千次的戰斗。

中美空軍聯隊俱樂部舊址建于1944年4月，占地450平方米，磚木結構，水泥地面，膠泥敷墻如峰窩，造型堅實美觀。俱樂部中間為舞廳，兩端是休息酒吧。房西南端進口處右下側，嵌有一塊青石奠基石，寬37厘米，高54厘米，鐫刻著“中美空軍聯隊俱樂部”、“中華民國三十三年四月”、“空軍第九總站站長高正明立”的中英文字銘文，為國家一級文物。