Основная экспозиция занимает 24 зала общей площадью 5000 м². Среди экспонатов знамёна, награды, вооружение и реликвии военачальников, солдат и государственных деятелей. Три первых зала посвящены истории Русской армии и Флота до 1917 года, в них представлены вооружение, обмундирование армии во времена разных правителей Российской империи и материалы, рассказывающие о Первой мировой войне. Зал с четвёртого по шестой отдан под экспонаты, связанные с Красной армией в период Гражданской войны и иностранной военной интервенции, кроме того, в них хранятся реликвии революций 1917 года, личные вещи военачальников.

Седьмой и восьмой залы занимает выставка «Рабоче-крестьянская Красная армия и Флот на страже безопасности СССР». В них экспонируются материалы о руководстве СССР, военной помощи в разные годы Синьцзяну. Залы с девятого по восемнадцатый посвящены Вооружённым силам в годы Великой Отечественной войны, в них хранятся документы Германии, образцы вооружения, фрагменты оружия, рассказывается о Московской, Курской и Сталинградской битвах. В зале Победы хранятся материалы о кавалерах Ордена Славы, Героях Советского Союза, именно в этом зале находится Знамя Победы.