Формируется по 4 разделам:
1) раздел В – собственно вещевой. К этому разделу относятся музейные предметы по истории Севастополя и Черноморского флота от момента его зарождения до настоящего времени. В хранилищах собраны находки из подводных раскопок, местонахождений кораблей и судов в акватории города, экспедиционных сборов. Сельскохозяйственные орудия и инструменты, изготовленные ремесленниками. Продукция кустарных мастерских, частных и государственных заводов и фабрик города. Предметы быта, мебель, фонари, лампы, самовары, кухонная утварь, инструменты кузнеца, плотника, столяра, железнодорожника, виноградаря, часовщика, литейщика, каменщика, землекопа. Инструменты, элементы снабжения и экипировки личного состава союзных армий и российской армии в Крыму времени Восточной (Крымской) войны 1853–1856 гг., а также Красной армии, Германской и Румынской армии времен второй мировой войны.
2) раздел М – «Ткань»: образцы формы одежды и обмундирования российской армии XIX в., Саксонской армии второй половины XIX в., Красной армии 1930–1940-х гг., Советской армии и флота 1940–1990-х гг., военнослужащих Вооруженных сил Украины 1990–2000-х гг.; униформа работников промышленных предприятий, служащих МВД, театральные костюмы; образцы тканей, вышивок машинной и ручной работы, продукции промышленных предприятий города.
3) раздел З «Знамена»: Знамена и флаги СССР, России, союзных республик, независимой Украины, юбилейные, наградные, переходящие знамена и вымпелы, вручавшиеся предприятиям – победителям соревнований. Боевые знамена частей и соединений, а также кораблей Черноморского флота, участвовавших в обороне и освобождении города в годы Великой Отечественной войны.
4) раздел О – «Оружие»: холодное и огнестрельное оружие XIX в., находившееся на вооружении союзных армий и российской армии в Крыму в период Восточной ( Крымской) войны 1853–1856 гг., а также Красной армии, Германской и Румынской армии времен второй мировой войны; минометы, артиллерийские орудия, самоходные установки, ракетные установки, танки состоявшие на вооружении Красной армии в 1930–50-х гг. XX в.; корабельные артиллерийские орудия, бомбометы, дальномеры, детали кораблей, участвовавших в боевых действиях на Черном море в 1940-х гг. XX в.; образцы артиллерийского вооружения Германской армии 30–40 гг. XX в.