Экспозиция музея посвящена страницам военной истории Орловского края и участию орловцев в крупнейших военных кампаниях XVI – начала ХХ века. Особое внимание уделено одному из ключевых событий в истории края – освобождению области от немецко-фашистских захватчиков во время Великой Отечественной войны.
Центральное место в экспозиции музея занимают две диорамы. Первая из них посвящена началу прорыва немецкой обороны 12 июля 1943 года на рубеже реки Зуши у деревни Малое Измайлово Новосильского района. Сюжетная композиция диорамы и сегодня с полной достоверностью воссоздает исторические события прошлого, показывает героизм и мужество советского солдата. Другая диорама раскрывает детали сражения под Кромами осенью 1919 года в период Гражданской войны. В залах музея представлен ряд интересных экспозиционно-художественных комплексов и редких коллекций. Среди экспонатов –образцы вооружения и воинской амуниции средневекового воина, образцы военных мундиров и оружия ХVIII–ХХ веков. В 2005 году в музее был открыт зал, посвященный участию орловцев в локальных военных конфликтах второй половины ХХ века.
Посетители музея могут познакомиться с большой коллекцией стрелкового и холодного оружия разных исторических периодов и образцами военной техники, размещенными на площадке перед музеем.