Obecny zbiór broni i uzbrojenia ilustruje ich rozwój na ziemiach polskich od XI w. po czasy współczesne, z wyjątkiem sprzętu ciężkiego. Ekspozycja przedstawia niemal wszystkie typy broni indywidualnej, białej oraz palnej. Najstarsze elementy tworzą umundurowania w postaci kapeluszy i butów jazdy ciężkiej z XVIII w. oraz czapki pochodzące z epoki Księstwa Warszawskiego.

Jedynym prezentowanym obecnie obiektem ocalałym sprzed wojny jest fragment panoramy "Bitwa pod Piramidami" z 1901 r. pędzla Wojciecha Kossaka.

Zgromadzone przez muzeum fotografie obejmują  głównie dokumentację Wojska Polskiego II Rzeczypospolitej. Gromadzone są również przedmioty pamiątkowe wykonywane przez żołnierzy podczas służby lub wojen i niewoli, a także obiekty sztuki batalistycznej w formie grafiki, malarstwa, rysunku czy rzeźby.
Ograniczając swoje zbiory głównie do historii Wojska Polskiego, muzeum posiada jednak także przedmioty związane z armiami państw ościennych, pochodzące z okresu zaborów.

W Wielkopolskim Muzeum Wojskowym także na dzieci czeka mnóstwo atrakcji: Worek giermka rycerza oraz Plecak żołnierza. Są one pełne przeróżnych zadań i zagadek. Aby je rozwiązać dzieci muszą zmienić się w Muzealnych Tropicieli, w czym pomogą przedmioty, które można w nich znaleźć. Jest to wszystko to, co może przydać się przy rozwiązywaniu zadań, m.in. latarka, puzzle kostkowe, a nawet kompas.