Muzeum mieści się w centralnej części Starego Rynku, w jednym z dwóch wybudowanych po zniszczeniach wojennych pawilonach.
W ekspozycji stałej muzeum prezentuje broń białą, broń palną, uzbrojenie ochronne, znaki wojskowe, mundury i oporządzenie z okresu od X do XXI w. Zdobi ją malarstwo batalistyczne, m.in. największy i najbardziej efektowny fragment panoramy „Bitwa pod piramidami” Wojciecha Kossaka z 1901 r., który jest jednym z niewielu obiektów ocalałych z przedwojennych zbiorów muzeum. Chlubą kolekcji jest bechter (rodzaj pancerza) rotmistrza miejskiego z 1580 r., zdobiony na napleczniku herbem miasta Poznania. Na wyróżnienie zasługuje również zbiór muzealiów dotyczących Powstania Wielkopolskiego 1918-1919 i Wojsk Wielkopolskich, z których swój rodowód wywodzi właśnie Wielkopolskie Muzeum Wojskowe.
Obok ekspozycji stałej muzeum organizowane były i są wystawy czasowe w pierwszej części parteru budynku, a okolicznościowe pokazy w innych dostępnych i związanych z ekspozycją stałą miejscach. W latach 1973-2012 kierownikiem muzeum był Tadeusz Jeziorowski. Jego pracę kontynuował Jarosław Łuczak a od 2022 Leszek Rościszewski. W powojennym okresie działalności odtworzonego muzeum zgromadzono kilkadziesiąt tysięcy eksponatów pozyskanych w głównej części od byłych żołnierzy, ich rodzin i kolekcjonerów. Kontynuowana jest działalność wystawiennicza, prowadzona działalność naukowa i wydawnicza, szeroka jest też oferta edukacyjna.