주남저수지 생태학습관은 1층 328㎡의 단층 건물로, 습지학습실, 주남탐험실, 중앙홀, 농산물 판매장으로 나뉘어 있다. 2004년에 문을 열었으며 주남저수지 주변에서 서식하는 식물과 곤충, 철새 등의 박제와 표본 액자를 전시하고 있어 철새도래지로 유명한 주남저수지의 생태계를 알 수 있게 해 주고 있다. 전시실에서는 주남저수지를 찾아드는 수많은 철새와 텃새, 수생식물, 곤충 등 자연 생태계를 직접 이해할 수 있도록 조성해 놓았고 저수지 주변에서 꽃을 피우는 식물, 풀숲에서 지내는 곤충 등 주남의 생태계를 느낄 수 있도록 표본 액자와 박제 표본이 있다. 학습관에는 영상실이 있어 주남저수지의 새와 인간과 밀접한 관계를 다룬 영상물이 자동으로 상영되며 전시관 벽면에 설치된 모니터에서는 조류의 비행 원리, 조류의 생태 등의 영상물이 상영되어 관람객들에게 좋은 자연학습 체험관이 되도록 구성되어 있다.