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博物馆座位于天津市滨海新区大港区官港湖，距离滨海新区18公里。占地面积为4858平方米。其主体建筑设计传承了洛桑奥林匹克博物馆的理念，整个建筑体现出美丽、艺术、正义、勇敢、荣誉、乐趣、活力、进步与和平的奥林匹克精神。建筑造型方面，通过屋顶的折线处理，展示一种不断向上的精神，这也正是奥林匹克精神的体现，而入口处的水晶玻璃体设计，则是整个设计的核心，通过这种纯净的体型，让参观者产生诸如水晶、钻石等联想，而其想对应的纯洁、坚固等特质，也和奥林匹克精神、奥林匹克文化不谋而合。馆内展厅分为上下两层，一层是主题为“见证奥运•超越梦想”主题展览，二层为主要展厅，分为三个展厅：第一展厅“渊源流长--奥林匹克之路”，第二展厅“海纳百川-奥林匹克之树”，第三展厅“魅力永恒-奥林匹克之魂”。展出了包括奥运火炬、奖牌、邮票、徽章、钱币、吉祥物、各类图片等共计1000余件展品。