Сегодня постоянная экспозиция музея переживает свое третье рождение. Впервые широкий доступ к осмотру коллекции жители и гости Тулы получили в 1959 году, когда музей открылся в одном из зданий в центре города. Вторая веха в его истории — 18 мая 1989 года, когда он начал работать на территории Тульского кремля.
В основу построения экспозиции положен хронологический принцип. Одна из ключевых идей художественной концепции состоит в придании экспозиционным комплексам конфигурации фортеции XVII в. — системы укреплений сложной формы с большим количеством острых углов. Такая фортификация была разработана в XVII в. французским маршалом, военным инженером Себастьеном де Вобаном в ответ на усиливавшуюся мощь артиллерии. По подобию фортеции располагаются витрины серединной части экспозиции. Резкие острые углы и плавные дуговые линии символизируют двойственный характер оружия, соединяющего в себе агрессию и защиту, реализуют одну из основных идей экспозиции: человечество выжило во многом благодаря оружию. Особенно это актуально для России, которой на протяжении истории приходилось вести немалое количество оборонительных войн.
В первом зале витринные комплексы расположены близко друг к другу. Во втором зале расстояние между ними постепенно увеличивается, и они напоминают разлетающиеся осколки, что символизирует распад агрессивности. Особую роль играют центральные пятиугольные витрины с зеркальными полом и потолком, создающие эффект единой колонны, пронизывающей этажи. Эти экспозиционные комплексы декорированы символической кольчужной сеткой, передающей идею преемственности героических традиций защиты Отечества на протяжении всей истории России.
Каждая витрина по своей конструкции является аналогом ружья. Ее нижняя часть выполнена из дерева, что соотносится с прикладом. Верхняя часть — металлическая — символизирует ствол. Средняя застекленная часть, в которой расположены экспонаты, по своему значению приравнена к ружейному замку или ствольной коробке — наиболее важной и сложной составляющей стрелкового оружия. При этом цвет металла и дерева в отделке витрин на разных уровнях существенно отличается — от ржавого железа до вороненной стали, от темных до светлых оттенков дерева, что символизирует неумолимый ход времени.
В созданной экспозиции широко используются новейшие мультимедийные комплексы (видеостены, интерактивные игровые и познавательные комплексы «Рассказчик», «Жизнь за окном», «Представь себя», «Энциклопедия оружия», голографические витрины, электронные этикетки и т. д.). В периферийной части залов размещены инсталляции, которые в сочетании с проекционными экранами обеспечивают эффект присутствия, например, в мастерской оружейного завода XIX в. или в окопе Первой мировой войны. В экспозиции также представлены детские интерактивные зоны. Погрузиться в атмосферу военного времени в разные периоды истории помогут проекционные мини-кинотеатры.
По сравнению с предыдущими экспозициями новая получает более широкий гуманитарный аспект. Эволюция оружия рассматривается в связи с развитием общества, с военной историей и героическим прошлым России.
Вновь созданная экспозиция музея является мощным средством патриотического воспитания, формирования исторической памяти и гордости за оружейную Тулу и великую Россию.
На первом экспозиционном уровне (2 этаж здания) представлена история стрелкового и холодного оружия с XIV в. до 1914 г., а на втором уровне (3 этаж здания) — история оружия с 1914 по 1945 годы.
