大同体育馆建于1982年，1986年正式投付使用。体育馆坐落在大同市城区新建南路，工人体育场东南侧，占地面积43200平方米，建筑面积15836.07平方米。外形南北向呈长方形，外墙白色无釉面砖，东西两面各有2幅15米X6.38米、15米X7.65米展现代竞技体育内容的马赛克壁画。屋顶采用球节点钢网结构,跨度54米。 大同体育馆是我市大型公益性活动场所,也是我市标志性建筑之一。建馆以来，多次接待过国际、国内大型体育赛事和各种大型集会及文艺演出活动。2004年被山西省体育局评为“山西省全民健身网先进单位”、“优秀三线训练单位”。

近年来大同体育馆与时俱进、改革开放、以体为主、多种经营、积极进行体育产业化运营，运营范围：体育赛事、文艺演出、场地出租、广告、展销和业余训练。大同市体育馆青少年体育俱乐部被国家体育总局命名为第六批“全国青少年体育俱乐部”。体育项目有：武术、乒乓球、篮球、羽毛球、跆拳道、健美、体育舞蹈、网球、台球、象棋、国际象棋等。大同体育馆实施全民健身，奥运战略，365天向社会开放。