Музей-диорама «Курская дуга. Белгородское направление» является самым посещаемым музеем в Белгороде и посвящён Прохоровскому танковому сражению. Строительство началось в декабре 1984 года и завершилось в ноябре 1985 года. 9 мая 1985 года был открыт «Зал боевой славы» с временной фотовыставкой. После торжественных мероприятий музей закрыли для завершения работ по созданию диорамы. Официальное открытие музея-диорамы состоялось 4 августа 1987 года, а 4 августа 1993 года была открыта постоянная экспозиция «На земле опаленной». В 2007 и 2008 годах в экспозиции появились сенсорный киоск с презентациями на военную тематику и электронная Книга памяти с доступом к сайту МО «ОБД Мемориал».

Здание музея выполнено в форме дуги и стоит на высоком цоколе. Перед входом установлены танк ИС-3, самоходное орудие ИСУ-152, три миномета и орудие. Из-за ремонта основного здания экспозиция о Курской битве и временные выставки временно находятся по адресу: ул. Мичурина, д. 43. Обновлённая диорама должна была принять первых посетителей к 9 мая 2021 года.

На открытой площадке за главным зданием выставлена техника периода Великой Отечественной войны, хотя ни один из экспонатов не участвовал в Курской битве, так как они были приняты на вооружение после августа 1943 года. В 2008 году здание музея прошло капитальный ремонт.

Диорама «Прохоровское танковое сражение» является крупнейшей в России. Она посвящена сражению под Прохоровкой 12 июля 1943 года, которое стало переломным моментом в Курской битве. Диорама была создана художниками-баталистами студии им. М. Б. Грекова: Н. Бутом, Г. Севостьяновым и В. Щербаковым. Площадь холста составляет 1005 м², его длина 67 метров, а высота 15 метров. Между картиной и смотровой площадкой расположен рельефный макет местности площадью более 500 кв. м. Художники воссоздали события, видимые с высоты 252,2 м, показывая бой 5-й гвардейской танковой армии и боевые порядки 29 танкового корпуса.