Тема экспозиции, размещённой на первом этаже здания – «Панорама Ф.А.Рубо «Оборона Севастополя 1854 – 1855 гг.» – памятник народному подвигу».
В витринах, оформление которых стилизовано под бортовую обшивку парусного корабля XIX в., размещены экспонаты, посвящённые Восточной (Крымской) войне 1853–1856 гг. и её главному событию – 349-дневной обороне Севастополя. На карте Европы обозначены страны-участницы Крымской войны, на литографиях – виды Севастополя середины XIX в., эпизоды морских и сухопутных сражений, оборонительные укрепления города.
Первый раздел экспозиции даёт представление о ходе севастопольской обороны, особенностях её организации. Здесь широко представлены портреты, личные вещи и документы, оружие, награды участников обороны: генералов и адмиралов, офицеров и представителей «нижних чинов», гражданского населения. Экспозицию дополняет красочная диорама «Подземно-минная война в Севастополе».
Последующие разделы посвящены созданию и судьбе севастопольской Панорамы. Музейные реликвии начала прошлого века рассказывают о том, как и где проходила работа над живописным полотном, о строительстве для Панорамы специального здания на Историческом бульваре, утратах в период Великой Отечественной войны.
В экспозиции – одиннадцать из пятидесяти этюдов, зарисовки с натуры и эскизы, выполненные Францем Алексеевичем Рубо в качестве подготовительного материала к созданию Панорамы «Штурм 6 июня 1855 г.», один из её спасенных фрагментов.
Произведения изобразительного искусства, документы, фотографии последовательно раскрывают этапы воссоздания Панорамы после Великой Отечественной войны в 1951–1954 гг., знакомят с художниками, принимавшими участие в этой работе.
Винтовая лестница ведёт из экспозиционного зала на смотровую площадку Панорамы.