为落实中央有关领导的指示，进一步延伸遵义会议纪念体系、拓展接待服务空间、提升陈列展示水平、加强爱国主义教育示范基地社会职能，遵义市委、市政府作出《关于申请将遵义会议纪念体系列入全国爱国主义教育示范基地“一号工程”进行建设的请示》报告。在中央、省、市领导及各部门的关心和支持下，遵义会议陈列馆改扩建工程被列入了全国红色旅游二期工程规划重点项目，该项目统属于遵义会议纪念体系建设项目。
遵义会议陈列馆改扩建工程于2013年动工建设，计划2015年１月遵义会议召开80周年之际对外开放。陈列馆改扩建总建筑面积为19054平方米，扩建范围西至遵义会议会址后花园围墙，东至杨柳街中段，北至文化小学家属区、大仕阁巷，南至会址路中段，其中地上工程15198平方米，包括扩建的陈列馆、陈列馆文化广场、绿化休闲区及多功能报告厅等。地下停车场3856平方米，能容纳50多辆车，解决了自驾游游客停车难的问题，也可缓解遵义老城区停车难的问题，为游客提供了一个便捷舒适的停车环境。同时还新建步行道1200米，环境整治1400平方米。
陈列馆改扩建工程由上海同济大学负责建筑设计。改扩建后的遵义会议陈列馆一楼一底，坐东朝西，东与杨柳街相连，西邻遵义会议会址，外部采用灰白红三色搭配，外观既有时尚现代的元素也有古朴典雅的气韵，与遵义会议会址既有相似之处，又有现代建筑的元素，给人以庄严肃穆的感觉。展厅内部所有安防、照明、空调等设备，均严格按照博物馆安全规范要求施行，包括观众的安全出口和消防通道等都严格按照国家规定设计。展厅内设一个宽12米的直梯连接一楼与二楼，直梯左右两边采用自动扶梯，左边为下行自动扶梯，右边为上行自动扶梯，中间是宽9米的步梯，满足了游客的多种需求，也能缓解旅游高峰期游客拥挤的安全隐患，为观众提供了一个安全便捷的参观环境。陈列馆部分顶部采用全框架结构的玻璃透明天花板，自然地将户外的阳光引进展厅，既节约能源，也给观众带来了愉悦的心境。该工程由贵州建工集团四公司承建。
陈列馆内的形式设计由北京清华大学工艺美院清尚建筑设计装饰有限公司负责设计施工，充分利用室内空间布局、平面展示、模型展示、实物展示、多媒体展示、灯光设计辅助等目前国内高科技的展示手段，打破常规，运用三维空间立体展示文物、现代声光电照射、电子翻阅、电子查询、移动智能终端服务与微信等现代传媒手段。展览设计遵循占领意识形态领域主阵地、引领社会主义核心价值观和社会风尚的总要求，为观众提供健康向上的精神文化产品。坚持“以人为本、资政育人、社会性、公益性、大众性、趣味性、开放性、传播性、启迪性”的原则，来设计展览形式、配置调节展陈的文物。通过体验性设计和情景规划，使参观者进一步了解遵义会议召开及其前后的全过程、体验长征文化。
