在20世纪30年代，上海市区内的外国势力不断膨胀，外国租界连续扩张。国民政府根本无法与之抗争，于是想出了一个“锦囊妙计”，想在上海的东北角，依仗其靠近长江的区位优势，重建一个新上海市中心。为此搞了一个所谓建设《大上海计划》，准备与外国人“轧苗头（注：意思为竞争）”。
江湾体育馆作曾名为“上海市体育馆”，1935年竣工交付使用，是当时“大上海计划”中的重要公共建筑项目之一，由建筑师董大酉主持设计。其主体为钢拱结构，两层，屋顶呈圆弧形，弧曲线半径30米。为避光线耀目，采用高射式采光，穹顶装双层玻璃排窗10孔。体育馆长84米，宽46米。看台为钢筋水泥，中央比赛场长40米，宽23米，可以举行多种项目比赛。两侧为明光敞亮的运动员休息室、裁判室、贵宾接待室、淋浴室、贮藏室、办公室等。比赛场后部为健身房、比赛时作运动员活动之用。前部为宽敞的观众休息大厅，厅内设有宣传栏、小卖部；大厅两侧设有男女厕所。体育馆内热设备采用低压式装置。1954年曾进行过大修，1989年被上海市人民政府公布为上海市文物保护单位，2005年作为文物保护建筑又进行了全面的修缮。
作为上个世纪“远东地区规模最大、设备完善的综合性体育场－－江湾体育场”的三大组成部分之一，江湾室内体育馆在上个世纪曾见证了中国乒乓球运动的辉煌，并作为当时进行篮球、排球、羽毛球等运动的首选场所，至今仍为广大市民津津乐道。
经过2005年至2007年两年多的修缮，江湾室内体育馆在保持原有古朴风格的同时，对通风、音响等设施上进行了现代化改造，功能上得到全面提升。今后这里除了可以进行篮球、羽毛球、乒乓球、排球等体育项目外，还将开设各种辅助性体育活动，如团体学习班、课后儿童活动、室内竞赛等。同时，这里还将成为市民享受文化休闲生活的一个好去处，能容纳2500人的江湾室内体育馆专门配备了现代化的标准大屏幕，可以举行小型室内音乐会等丰富多彩的文化艺术活动。
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