岳阳市奥体中心体育馆位于体育中心基地的中部，南北方向各承接着体育场和游泳馆，主入口面向东侧城市次干道大塘路，在体育馆东侧设置人流集散广场。

体育馆总建筑面积21952.6平方米，其中地上建筑面积20484平方米、地下建筑面积594.6平方米、体育场与体育馆间平台建筑面积874平方米。总座席数8136席（不包括残疾人席16席），其中固定坐席5475席、活动坐席2661席。

体育馆适应不同体育比赛的多功能需要，内场大小按手球场地考虑，同时兼顾平时训练。可以满足篮排球、手球、乒乓球、柔道、跆拳道、体操等多种室内竞技比赛要求，并可通过坐席与场地的变化满足集会与文艺演出的需要。

体育馆平时作为群众健身使用可以提供篮球场4块或羽毛球场地20块。作为展览使用可提供标准准展位216个，极大地提高了场地的灵活性和利用率。