Триумфальный зал музея-панорамы «Сталинградская битва» расположен в центре здания-ротонды и предназначен для проведения торжественных мероприятий.
Стены зала отделаны белым мрамором, на них нанесены наименования военных объединений, которые участвовали в Сталинградском сражении. Всего их — 229.
Входные порталы украшают мозаичные копии наград, а на потолке — круглый витраж с изображением высшего военного ордена СССР «Победа».
Вокруг Триумфального зала расположены четыре диорамы, на которых запечатлены отдельные эпизоды Сталинградской битвы: