滇西抗战纪念馆旁边就是国殇墓园。腾冲历来是滇西的军事重地，历史上发生过多次战争，20世纪40年代的滇西抗日战争是腾冲战争史上最悲壮的一个篇章，国殇墓园是为纪念在这次战争中牺牲的中国远征军将士而建的。
国殇墓园是目前中国大陆规模最大、保存最为完整的抗战时期正面战场阵亡将士纪念陵园，在海内外都广有影响。
年5月，为收复缅北，重新打通抗战物资运输大动脉，中国远征军发起了滇西大反攻。由于腾冲城墙和城内建筑是用火山岩建成，异常坚固，远征军的攻城战打得十分艰难，我军将士余人阵亡，腾冲民众死难多人，腾冲城成为一片焦土。
年1月，时任云贵监察使的李根源先生在国内率先倡导为烈士修建陵园，并赋诗一首“八年浴血抗天骄，杀气如云万丈高。写就一篇新战史，留将百世告同胞。”纪念抗战中英勇捐躯的阵亡将士。
国殇墓园大门为牌楼式建筑，土木砖石结构，门墙呈“八”字形，门头上石刻匾额为李根源先生题书“国殇墓园”，取自《楚辞国殇》之篇名。
进入大门，靠近大门右侧处有一座低矮的坟茔，碑上刻有李根源先生书写的“倭冢”。修建墓园时特意在甬道旁葬三具日军尸体，用于陪祭，所以名为“倭冢”。这座矮小的坟墓，像永远跪着的侵略者，在向中国军民谢罪。
墓园的主体结构：大门、甬道、忠烈祠、小团坡烈士墓、纪念塔都坐落在一条中轴线上，这是中国传统的建筑风格，在苍松翠柏掩映下，依次递进逐层升高。
以“碧血千秋”石刻为台基，后上方是庄严肃穆的忠烈祠，四周随处可见松树、竹林，环境清幽肃穆。忠烈祠为重檐歇山顶仿清建筑，是墓园的中心建筑，供奉抗日阵亡将士英灵的殿堂。门楣上高悬着于右任手书的“忠烈祠”牌匾。
祠内正面镶嵌着孙中山先生的遗像及总理遗嘱，祠堂两侧墙壁上镶嵌着第二十集团军攻克腾冲阵亡将士芳名碑石。
《答田岛书》为时任云南省腾冲县长张问德回侵略腾冲日军行政班本部长田岛的书信，写的日期是民国三十二年九月十二日，信中严斥日本人在腾冲犯下的种种罪行，告诉他们只有退回日本才是他们最好的出路。
《告滇西父老书》年5月，日寇突破我畹町国门，继而侵占滇西重镇腾冲、龙陵，日军长驱直入，怒江防线岌岌可危，保山告急。63岁的云贵监察使李根源急电中央，力主以怒江为防线坚守保山，并不顾年老体弱，请缨出征。
《滇西抗战盟军阵亡将士纪念碑》，在收复腾冲的战役中，和中国远征军并肩作战的还有美国盟军。先后在高黎贡山、来凤山及腾冲城内，摧毁日军大量堡垒。
忠烈祠后面布满墓碑的圆锥形小山叫小团坡，拾级而上登上月台，正中石壁上刻着“天地正气”四个大字，这是于右任先生在悲愤中写下的草书。在这里我们遇到一个旅游团，人手一朵菊花，导游的解说很动情，就算旁听仍是十分动容热泪盈眶。
中将碑为陆军中将抗日烈士寸性奇将军之墓。寸性奇，腾冲人，牺牲前为中华民国国民革命军少将师长，是抗战期间阵亡的高级将领之一。年寸将军遗骨迁回腾冲国殇园安葬。
英烈碑是为了纪念两名腾冲籍的谍报员王树荣和李生芬，于年12月建成。
小团坡烈士墓冢绕塔而建，以塔为中心，墓碑排成八个扇形，呈放射状，似乎是一个冲锋的队形，总计座方小墓碑。由于战后阵亡将士遗体数量众多，难分你我，腾冲民众只能将他们集体火化，骨灰都融合在一起，每个墓碑底下都有个骨灰罐装着一小撮骨灰。一块块碑刻着阵亡将士的姓名和军衔的墓碑，簇拥着坡顶的阵亡将士纪念塔。
纪念塔高十余米，塔的设计造型像一把出鞘的剑，比如犀利直指蓝天，这是民族精神铸就的剑，粉碎了日本军国主义不可战胜的神话。塔身上方隽刻着霍揆彰总司令题书“远征军第20集团军克复腾冲阵亡将士纪念塔”塔座正面刻有李根源书写的“民族英雄”四个字。其余三面刻有第二十集团军总部所撰《二十集团军腾冲会战概要》。
国殇墓园园区内分散着许多与滇西抗战相关的雕像：滇女情深、李根源雕像、痛打日寇雕像、筑路雕像，每一座雕像背后都有感人的故事。
在国殇墓园多半时候鼻子是酸的，因为民族的苦难，也因为军民的民族气节，希望有更多的人来这里参观，了解这段历史。
