广阳伏击战是1937年11月，在抗日战争的太原会战中，中国八路军第115师和129师在昔阳以西广阳地区伏击日军的战斗。

1937年10月30日，八路军第115师主力进至昔阳以西的沾尚地区，准备袭击由平定、昔阳西犯之敌。11月初，日军第20师团第40旅团先头第79联队主力逼近昔阳城西马道岭。第115师第343旅旅长陈光以第686团第2营在马道岭节节抗击，迟滞、疲惫日军，掩护旅主力迅速占领有利地形，完成伏击部署；以第686团占领广阳镇以南瑶村、前小寒以北高地，担任主攻；以第685团第3营由狼窝沟北山出击，协同第686团歼灭进入伏击区的日军。4日13时许，日军先头两个联队4000余人通过伏击区进至松塔。八路军预伏部队采取避强击弱的战法，放过其先头主力，当日军辎重部队进至广阳地区时，预伏部队突然开火并发起冲击，将其队形分割成两段。经4小时激战，歼日军近千人，缴获骡马700余匹、步枪300余支以及大批军需物资。

日军遭此打击后，不敢冒进，进至松塔的两个联队于6日撤回广阳，接应由昔阳以西沾尚镇西进的后续部队。7日，八路军第129师第386旅旅长陈赓指挥所部及第385旅第769团，在第115师第343旅的配合下，再次于广阳以东地区设伏。17时许，当由沾尚镇西进的日军先头部队300余人进至大寒口、中山村、户封村伏击区时，设伏部队迅即发起攻击。日军据村顽抗，八路军英勇冲杀，经1小时激战，歼日军250余人。

广阳地区两次伏击作战，八路军第115师、第129师共歼日军千余人，迫使日军改道由广阳以北之上、下龙泉西犯，迟滞日军进攻太原的行动达一周之久，从而援助和掩护了防守娘子关地区的国民党友军的安全撤退。国民党第二战区前线总指挥卫立煌曾亲自拜会八路军总司令朱德，诚恳地表示：“我知道八路军确实是抗日的，是复兴民族的最精锐的部队，尤其是抗日的方法和经验都非常丰富。”广阳伏击战为我军开展敌后抗日工作打下了坚实基础，曾入选央视《档案里的中国抗战》大型抗战纪念文献片。

为纪念在广阳伏击战牺牲的英烈，1997年，沾尚镇政府修建了广阳伏击战纪念碑，正面镌刻着“广阳伏击战纪念碑”几个大字，背面介绍广阳伏击战的经过。2008年，镇政府又兴建了纪念馆，面积约50平方米。馆内主要展陈了广阳伏击战作战示意图、作战文书、战事图片、档案资料和朱德、彭德怀、刘伯承、邓小平、聂荣臻、徐向前等八路军将领照片，从不同角度真实、准确地记录和再现了当年伏击战惊天地、泣鬼神的伟大壮举。

多年来，广阳伏击战纪念馆始终以秉承革命遗志、弘扬爱国精神为宗旨，每年清明、全民国防教育日等重大节日，广大干部群众都会在这里重温革命历史、缅怀革命先烈。2021年6月，该馆被昔阳县政府命名为“昔阳县国防教育基地”。