张作霖别墅始建于20世纪20年代，全部建筑面积2000多平方米，占地面积达5000多平方米。该是一所面南背北的小建筑群，围绕一穴大温泉而建。设有门厅、前厅和后厅三层套院。 如此美的建筑，张作霖因一直忙于战事，并没有在这座别墅住过，只是在别墅破土动工的那天，他的五姨太曾专程来兴城，到别墅转了一圈。别墅建成后，张学良将军曾携赵一获小姐来此小憩，并在别墅两侧亲手种下虎皮松两株，至今仍有一棵尚存。 “九一八”事变后，日军侵占了兴城，把别墅改为“大和旅馆”，实为特务机关。日本投降后，国民党政府曾一度把这里作为兵营，使别墅遭到破坏。解放后，铁道部在这里修建疗养院，并把别墅圈在里面。1995年，铁疗将该别墅拆除，后经辽宁省文化厅以破坏文物案干予，又于1998年重建。现在的别墅仿造张作霖别墅的建筑风格，但其工艺质量和外墙着色已经大不相同。
