2003年5月，在本溪市委、市政府及全市人民的鼎力支持下，本溪烈士纪念馆进行了全面改造扩建。改造扩建后的本溪烈士纪念馆，从整体上划分为三大区域：陵墓区、瞻仰区和景观区。2003年6月至10月，进行了一期改造建设，即对陵墓区和瞻仰区的改造扩建。陵墓区内新建单体烈士墓100个、佚名烈士墓和高21.7米的本溪解放纪念碑各一座，以及新建刻有1630位烈士的英名录墙。瞻仰区内重新布展，展览面积增加到2400多平方米。展出图片368幅，图表33张，油画插图20幅，展柜、展台共40个、展出文物、文献276件，布置“邓铁梅在狱中”等景观4处，制作大型浮雕“丰碑”1座，大型场景画2幅，烈士全身或半身塑像共7尊。馆内新增设触摸屏电脑一台，配置了无线解说音控系统。2004年5月至9月，进行了二期改造建设，即对景观区的改造扩建。新建休闲小区2000多平方米，兵器园1800余平方米，捐款纪念墙2座，警钟厅1处，升旗台1座，更新大小悼念广场6000多平方米，安装室外路灯、射灯共32盏，悼念广场周围镌刻了国家领导人题词、烈士诗抄31幅和22家爱国主义教育共建单位。2005年4月至7月，对整个园区进行了绿化和美化。土地整形1.5万平方米，添补种植土3500立方米，种植绿地2万多平方米，栽种各类花木1万余株。

　　改造扩建后的本溪烈士纪念馆，以全新的面貌展现在广大参观者面前。馆内系列陈展内容丰富翔实，直观形象，鲜活生动，富有极强的感染力;陵墓区纪念碑巍峨屹立，单体墓精巧别致，英名录如两面飘动的旗帜，具有庄严凝重之感;景观区绿地丛丛，花团锦簇，松柏茂盛，亭台有致，外部环境的综合功能大大提高。

　　本溪烈士纪念馆开馆以来，成为集参观、祭奠、开展教育活动及游览休闲于一体的多重性场所，共接待各界人士50余万人次，并与20余所大中小学、机关、企事业单位共建德育教育基地，还出版了《本溪英烈》第一、二集，共收集了38位本溪烈士的英雄事迹，发行6000多册，较好地发挥了爱国主义和国防教育作用。

　　本溪烈士纪念馆先后被民政部、辽宁省委宣传部等部门命名为“爱国主义教育基地”、“爱国主义教育示范基地”。省国防教育委员会、省政府分别于1998年12月、2007年4月命名其为“辽宁省国防教育基地”。