根據中央的指示精神，於1986年3月28日，組成了由遼寧省、沈陽軍區和丹東市主要領導參加的《丹東抗美援朝紀念館擴建籌備委員會》，並下設辦公室，開始了各項籌備工作：立項、選址、征地、集資、設計等等，緊鑼密鼓地進行。
在選址和征地過程中遇到了實際困難：籌委會經過對丹東市29個地址的考察，最後決定紀念館建在市中心的英華山上。但因英華山上有當年誌願軍十三兵團指揮所遺址，此地權屬於丹東駐軍某部，涉及到軍地雙方的協調問題。此事向洪學智彙報後，他親自給沈陽軍區主要領導打電話，強調建館是一件全國、全軍的大事，要從大局出發。經沈陽軍區領導出麵協調，使這一難題得到順利解決。
建館的設計方案，由7個單位參與設計，經過遼寧省和丹東市領導初選，選定其中3個方案送北京請中央領導審定。1990年9月19日，首先請洪學智以及原誌願軍老領導楊得誌、楊成武、王政柱等參加審查。洪學智對紀念館的設計和建設作了重要指示。他強調：“要把紀念館建的與偉大的抗美援朝戰爭相稱。”“一定要修的雄偉、壯觀、肅穆、有氣魄。要麵向鴨綠江，從新義州和市區各個角度都能看到，充分體現出中國人民誌願軍雄赳赳，氣昂昂的英雄氣概。”“要特別突出彭老總！在陳列中要尊重和體現彭老總直接指揮抗美援朝戰爭的地位和作用。”他說：“沒有彭老總，就沒有抗美援朝戰爭的勝利。”他要求要高標準、高質量、高速度完成建館任務。
建館中的最大困難是資金問題。洪學智為此做了大量有效的工作。首先，早在1984年3月13日中共中央辦公廳和國務院辦公廳聯合發文批準擴建後的2個月，他主持工作的解放軍總後勤部就於5月29日率先撥款200萬元；接著，國家計委200萬元，遼寧省200萬元，南京軍區50萬元，成都軍區20萬元……資金連續到位，使紀念館擴建工程得以順利啟動。
在建館過程中，由於資金短缺，使工程幾乎處於停工的關鍵時刻，在北京“兩會”期間，丹東市領導寫信通過丹東代表遞交給洪學智。他看了這封“緊急信”後，當即就在主席台後側，請來總後勤部部長、國家計委主任和財政部長，說明情況後，敦促立即向丹東撥款。結果，幾百萬元資金迅速到位，保證了建館工程順利進行。最終，在建館紀念碑上銘刻著如下的數字：中國人民解放軍總後勤部1150萬元，國家計劃委員會825萬元，國家財政部525萬元，沈陽軍區500萬元……這些數字裏飽含著洪學智的心血和功績。
率領中央代表團乘專機親臨丹東
為抗美援朝紀念館擴建工程奠基
經過幾年的努力，抗美援朝紀念館的各項籌備工作基本就緒。1990年10月15日，由遼寧省副省長陳素芝和沈陽軍區副政委戴學江等專程去北京，向中央領導請示彙報關於舉行奠基典禮事宜。時任國家主席的楊尚昆親自聽取彙報，並決定在中國人民誌願軍出國作戰40周年前夕，由洪學智代表中央前去奠基。
1990年10月24日，時任全國政協副主席的洪學智，率領由中共中央、國務院、中央軍委有關部門領導組成的中央代表團，乘專機抵達丹東，在英華山上，隆重舉行了“抗美援朝紀念館奠基典禮”。洪學智發表了重要講話。他說：“我代表中共中央、國務院、中央軍委對紀念館成功奠基表示熱烈祝賀！”他在全麵闡述了抗美援朝戰爭勝利的偉大曆史意義和誌願軍創立的豐功偉績之後說：“丹東市作為當年抗美援朝戰爭支援前線的戰勤基地，經受了戰火的嚴峻考驗，而且對誌願軍懷有著深厚的感情。遼寧省、沈陽軍區和丹東市以極大的熱情和曆史責任感……對籌建抗美援朝紀念館做了大量工作，為今天勝利奠基創造了條件”。他強調：“擴建抗美援朝紀念館，是全國軍民關注的一件大事，意義十分重大……希望遼寧省、沈陽軍區及丹東市本著勤儉辦一切事業的原則，精心組織，精心規劃，精心施工，高標準，高質量，高效率地把抗美援朝紀念館建設好，使之宏偉、壯觀、肅穆，成為人們瞻仰憑吊的英雄豐碑。”
講話後，洪學智與前來參加奠基典禮的遼寧省和沈陽軍區以及丹東市領導一起，揮鍬鏟土，埋下了這塊具有重要曆史意義的“奠基”石。