Музей размещён в береговой батарее, построенной в 1846 году на берегу Севастопольской бухты. В 24-х залах крепости, ставшей свидетельницей двух оборон города, хранятся более пяти тысяч уникальных экспонатов. Экспозиции размещены в чётком тематическом и хронологическом порядке, благодаря чему посетители, попав сюда, совершают «путешествие» во времени: основание на берегах Ахтиарской бухты города Севастополя, зарождение Черноморского флота, постройка крепости, Крымская война, Гражданская и Первая мировая и Великая Отечественная войны.
Несколько залов посвящены трагической истории линкора «Новороссийск».
Кроме того, в музее регулярно проводятся различные тематические выставки.
В музее есть инсталляции, показывающие, что находилось и происходило в Михайловской батарее в определённые периоды. Также здесь выставлены оружие, награды, мундиры, оригинальные документы, предметы быта, фото- и литографии. И это далеко не всё, что можно увидеть в форте, находящемся на Северной стороне Севастополя.
