南京奥林匹克博物馆坐落在南京市建邺区青奥国际风情街与青奥中心之间的青奥轴线地下负一层，建筑面积7896平方米，展出面积5034平方米。

作为南京青奥会遗产的重要组成部分，南京奥林匹克博物馆以“回望历史、交融文化、见证成长、分享惊喜”为设计理念，以传播奥林匹克精神，宣传江苏（南京）杰出体育名人，开展体育文化教育活动为己任，致力打造江苏、南京的体育文化名片和全省青少年体育文化教育基地。博物馆展览主题为“百年薪火，青春南京”。

建立奥林匹克博物馆，保存百余年来奥林匹克运动留给人类的宝贵物质与精神财富，使其发挥教育作用，一直是现代奥林匹克运动的创始人顾拜旦的一个梦想。

为了延续这个梦想，国际奥委会执委吴经国先生主导了南京奥林匹克博物馆的诞生，吴经国投身于奥林匹克教育与文化事业，积极推动两岸体育交流，也是第一位来大陆访问的台湾体育高层人士。南京奥林匹克博物馆是吴经国先生在中国建立的第四个博物馆，其他三个博物馆分别为厦门奥林匹克博物馆、天津萨马兰奇纪念馆、天津大港奥林匹克博物馆。南京奥林匹克博物馆与其他三家博物馆共同肩负着传播奥林匹克精神的重任。

由于南京奥林匹克博物馆的建立与南京青奥会的举办有着极大的关联，因此，展出内容同时包括国际性及地方性的奥林匹克活动，分别引导参观者从不同角度了解奥林匹克精神。

南京奥林匹克博物馆于2014年8月17日正式开馆，是第一个在奥运会举办前就已落成的奥林匹克博物馆，它见证着南京青奥会的点点滴滴，为这届“完美无瑕”的青奥会留下永久的纪念。在开馆当天，国务院副总理*、国际奥委会主席托马斯巴赫、前任国际奥委会主席雅克罗格、国际奥委会执委吴经国等重要领导出席了南京奥林匹克博物馆的开幕式。