Ricchissimo di cimeli storici di ogni epoca e provenienza, il materiale raccolto è esposto in 15 sale contenenti armi italiane e straniere, fotografie risalenti in gran parte alla Grande Guerra, motivazioni di Medaglie d'Oro al Valor Militare assegnate ai Granatieri, planimetrie dei principali luoghi ove combatterono i vari reparti, bandiere ed oggetti personali donati dai militari stessi o dalle famiglie. In una delle sale è stato inoltre realizzato il Sacrario dei Granatieri, sulle cui pareti sono incisi a caratteri d'oro i nomi di oltre 8.500 caduti di tutte le guerre.

L'itinerario di esposizione segue i periodi storici più intensamente vissuti a partire dal 1659, anno in cui nasce la specialità dei Granatieri, fino al 1848, al 1870, per proseguire poi nei ricordi storici delle guerre coloniali di Eritrea, 1896, e Libia, 1911-1912; la Sala d'Armi raccoglie in larga parte esemplari di armi sottratte al nemico nel corso della Prima Guerra mondiale per passare poi ai ricordi dedicati alle campagne di Albania, Grecia e Jugoslavia.

L'itinerario prosegue nella sala riservata ai ricordi storici della Guerra di Spagna, 1936-39, e Jugoslavia, 1941-43, e, successivamente, nella Sala del Consiglio, ove si riuniva inizialmente il Consiglio Direttivo del Museo. Segue, alla sinistra dello scalone che conduce al piano superiore, la sala dei ricordi storici dedicati alla partecipazione dei Granatieri alla Guerra di Liberazione.

Raggiunto il primo piano, si passa nel Salone d'Onore ove vengono ricordati i regnati della casa Savoia, sostenitori della specialità dei Granatieri sin dalla sua costituzione. Due sale dedicate alla Guerra italo-etiopica, una Sala di ricordi storici vari, quella dedicata al tenente Guido Zanetti e quella dedicata alle vetuste bandiere di guerra dei Granatieri concludono la visita.

Per la varietà dei documenti storici conservati, il Museo Storico dei Granatieri rappresenta un valido punto di riferimento per quanti desiderano conoscere le vicende di questo antico e glorioso Corpo.​