中国工农红军西路军总支队旧址位于乌鲁木齐市五星路2号、4号、5号和西后街58号，共四组土木结构的民用平房，均为穹洞式大门。其中总部所在的5号院落占地面积为1436平方米。该旧址现今为新疆生产建设兵团第二中学、乌鲁木齐市第27中学、兵团医院、兵团汽车运输总站等单位。

1999年，乌鲁木齐市委、市人民政府决定依照西后街58号院落（原中国工农红军西路军总支队医疗通讯班）原貌在西后街37号复原重建，并定名为中国工农红军西路军总支队纪念馆。2001年6月30日正式开馆，展厅由 17 个房间合抱的四合院构成，展厅内陈列有近200张历史图片和10件西路军左支队官兵们使用过的武器、生活用品以及书籍等实物。展厅内容分《长征胜利，奉命西渡黄河》、《组建西路军，血沃征程路》、《进驻新疆，再创辉煌》、《永恒的精神》4 个部分。