Планетарий находится в центре города на улице Гагарина. Волгоградский планетарий является единственным планетарием в Нижневолжском регионе. Он был открыт в сентябре 1954 года. На здании расположена скульптурная группа «Мир». Высота здания — 43 метра. Перед главным входом посажены голубые ели и розы. Парадный вход оформляют массивные колонны.
Внутри здания имеется фойе с двенадцатью колоннами из розового мрамора. Главной частью фойе являются наглядные пособия: установленный макет космического аппарата «Восток», макет первого искусственного спутника Земли в натуральную величину, макет третьего искусственного спутника.
На втором этаже Планетария находится маятник Фуко, с помощью которого можно доказать вращение Земли. На сегодняшний день Волгоградский планетарий — это единственное место, где можно увидеть маятник Фуко.
В самом звездном зале Планетария проводятся различные познавательные программы, в которых рассказывается о перспективах освоения человечеством космического пространства и о достижениях науки и космонавтики. Также проводятся лекции с помощью музыкальных и световых эффектов, фрагментов из научно-популярных фильмов, различных технических средств.