1、奥林匹克体育中心体育馆始建于1988年，是北京第11届亚运会建设的场馆之一，也是当年国内比较先进的体育馆。
2、经过17年的使用，虽然设备有些陈旧，但是在很大程度上还依然可以满足奥运会的竞赛要求，但需要进行相关的改造。
3、2006年4月1日开始进行改扩建。
4、2007年5月，奥体中心体育馆改扩建工程的主体部分完成，主要是检测和维修加固建筑主体结构，使之能够继续满足奥运会比赛的使用要求。
5、2007年11月，奥体中心体育馆的改造工程全部完成，通过改造满足了国际残奥委会和北京奥组委的要求。 奥体中心体育馆是上世纪80年代设计建造的，节能性较差。此次改扩建，在建筑外整体墙面上增加了一层外保温结构，并且将门窗更换成保温型门窗。这种设计的优点在于增加了整个建筑的保温性能，减少了赛后场馆运行时的能源消耗，建筑节能也符合了北京市最新的65%的建筑节能要求。
奥体中心体育馆的屋顶原先为金属夹心板，防水、保温性能均难以满足场馆使用要求。改扩建中，更换成了与国家大剧院屋顶相同的铝镁锰板。这种材料的优点在于高强度，耐久性、抗腐蚀性强，而且施工简便。 奥体中心体育馆经过17年的使用，场内设备老化严重。在改扩建中，场馆内的所有设备都得到了更新。比赛场地配置了两套送回风系统，可以保证观众区域和比赛场地不同的舒适度要求。
体育馆比赛大厅新增了电动开启的通风窗和电动百叶窗，能够实现比赛大厅里的自然通风和采光。而且，场馆还增加了热能回收系统，可以对场馆内的热能进行循环利用，进一步节约了能耗，降低了运营成本。
奥体中心体育馆由比赛大厅和训练馆构成。训练馆铺设的地板是由原先比赛大厅里拆下的地板进行处理后二次利用的。此外，还增加了手机信号增强、消防自动报警、监控、扩声、门禁等一系列便于赛时和赛后使用、管理的设备。 奥体中心建筑群中有几棵银杏树和其他常绿乔木，这些绿色植被在改扩建中被尽可能地保留了下来。改扩建中，施工方在挖土方的时候，有意识地避开这些绿色植被，并且每天派专人为植被浇水养护，使绿色植被能够在原地得到保留。
改扩建后，园区路灯使用太阳能，并且中水经过回收系统可以循环利用。
