Hàng trăm hình ảnh, hiện vật chiến tranh được trưng bày trong không gian quy mô rộng hơn 1.000 m2.
Các loại súng trường CKC, tiểu liên AK và súng đại liên trưng bày tại bảo tàng. Trong đó có khẩu CKC (góc trái) của chiến sĩ Nguyễn Văn Hiệp, Trung đoàn 84 Quân khu 4 dùng trong ngày 18/5/1969 tại chiến trường bắc Quảng Trị.
Loa phóng thanh bên bờ Bắc sông Bến Hải được quân và dân miền Bắc dùng tuyên truyền, vận động nhân dân trong sự nghiệp thống nhất đất nước.
Sổ nhật ký ghi lại diễn biến những trận đánh gần 500 ngày trên Quân khu 4 của chiến sĩ Đỗ Lương Bằng (quê Nghĩa Hưng, Nam Định). Tháng 4/1963, anh Bằng nhập ngũ tại Tiểu đoàn 17 cao xạ thuộc e32 - f30 và là khẩu đội trưởng cao xạ từng chiến đấu hơn 300 trận tại các trọng điểm trên địa bàn Quân khu 4. Trong trận đánh ngày 10/7/1966 bảo vệ cầu Hoàng Mai, huyện Quỳnh Lưu, anh bị gãy nát chân nhưng vẫn chiến đấu với 17 đợt bắn phá.
Chiếc gùi hàng của Anh hùng lực lượng vũ trang nhân dân Hồ A Nun, sử dụng gùi hàng trên tuyến đường Trường Sơn từ năm 1962 đến 1973.
Chiếc liềm chấu của nữ dân quân Lê Thị Bích Hường ở xã Thanh Lam (nay là xã Ngọc Sơn), huyện Thanh Chương, tỉnh Nghệ An, dùng bắt sống thiếu tá phi công Mỹ ngày 27/8/1966. Với thành tích trên, chị Hường được Tỉnh đội Nghệ An tặng bằng khen, Chủ tịch Hồ Chí Minh tặng thưởng Huân chương chiến công hạng Ba.
Ống nhòm của nữ anh hùng La Thị Tám, người đã bám trụ gần 200 ngày đêm (từ tháng 4 đến 10/1968) tại trọng điểm ngã ba Đồng Lộc để quan sát bom rơi, cắm tiêu pháo gần 500 quả bom nổ chậm, bảo đảm an toàn cho xe ra tiền tuyến.
Khuôn viên Bảo tàng trưng bày máy bay MI-4, số 5257-D. Đây là máy bay chở Chủ tịch Hồ Chí Minh về thăm Quân khu 4 năm 1961.
Thượng tá Trần Ngọc Quang, Giám đốc Bảo tàng cho biết, nơi đây đang sở hữu hàng chục nghìn hiện vật, hình ảnh về các cuộc kháng chiến. Song do không đủ diện tích nên chỉ lựa chọn để trưng bày những hiện vật tiêu biểu. Trung bình mỗi năm, bảo tàng đón hơn 70.000 lượt khách tới tham quan, học sinh, sinh viên tới nghiên cứu.