Военно-исторический музей находится в большом здании Музейно-выставочного комплекса в Тульском Кремле. Здание музея располагается около Наугольной башни Кремля, напротив Успенского собора. Музейно-выставочный комплекс внутри имеет огромный холл, где проводятся выставки, различные ярмарки и другие события. Экспозиция Военно-исторического музея постоянная, и она располагается в нескольких отдельных залах.
Залы Тульского военно-исторического музея объединены темой «Земля героев». Тула на протяжении столетий защищала подступы к Москве с юга, поэтому на тульской земле происходило много событий военной истории России.
Начинается экспозиция с Битвы на Куликовом поле, которая состоялась в 1380 году. Оно находится в 120 километрах на юг от Тулы, которая была опорным пунктом для сбора войска Дмитрия Донского. Русские одержали важную победу и Куликово поле сейчас называют одним из Трех Ратных полей России.
В следующих залах можно познакомиться с историей об участии тульских ополчений в Смутное время и в Отечественной войне 1812 года. В это время Тула перестала быть «засечной чертой» на пути кочевых племен из южных степей, однако, принимала участие во всех военных событиях страны.
Самая большая экспозиция музея посвящена Битве за Москву. Часть этой большой битвы происходила в Туле с 24 октября по 5 декабря 1941 года. Немцы наступали на Москву с севера и с юга. Без взятия Тулы они не могли двигаться дальше.
В конце октября к Туле подошли военные соединения 2-й танковой группы генерала Гудериана. Основные силы русских войск были сосредоточены на западных и северных рубежах столицы, поэтому Тулу к обороне готовило население города. Защиту Тулы поручили 50-й армии, которая с огромными потерями смогла выйти из котла под Брянском.
Первые танковые атаки отбивали курсанты Тульского артиллерийского училища и ополчение города. Потом советскому командованию удалось сформировать полноценную оборону города и выдержать десятки атак немецких танковых войск. Героическая оборона Тулы сорвала планы немцев по быстрому окружению и захвату Москвы. Она позволила стабилизировать фронт, а 5 декабря 1941 года начать наступление русских войск.
Отдельный зал Военно-исторического музея посвящен событиям афганской войны с 1979 по 1988 год, когда там находились советские войска. Здесь можно увидеть форму и оружие солдат, а также много фотографий и документов.