Экспозиция музея посвящена страницам истории боевого прошлого Орловщины и охватывает период с древнейших времен до настоящего времени.
Центральное место в экспозиции музея занимают две диорамы. Это монументальные произведения, принадлежащие кисти известного советского и российского живописца, народного художника СССР, лауреата Государственной премии СССР А.И. Курнакова. Первая из них посвящена эпизоду начала прорыва вражеской обороны 12 июля 1943 г. на рубеже реки Зуши у деревни Малое Измайлово Новосильского района. Другая, раскрывает детали сражения под Кромами 1919 г. в период Гражданской войны.
Один из залов музея посвящен участию орловцев в локальных военных конфликтах второй половины XX в. Там представлены предметы, рассказывающие о службе земляков в Афганистане, Китае, Корее, Венгрии, Йемене, Кубе, Вьетнаме, Египте, Сирии, Анголе и других странах, а также их участию в контртеррористических операциях на территории России и боевых действиях на сопредельных территориях. В музее представлена большая коллекция стрелкового и холодного оружия разных исторических периодов, а на площадке перед музеем размещены образцы военной техники.
