Сегодня музей работает в двух зданиях – в здании бывшего Богоявленского собора на территории Тульского кремля и здании – шлеме (г. Тула, ул. Октябрьская, д.2). Музей экспонирует и хранит свою коллекцию в здании – шлеме, а старинное здание в кремле работает в выставочном режиме.

Ценнейшее собрание сегодня представлено в новой постоянной экспозиции музея «История стрелкового и холодного оружия с XIV века до современности» (первый и второй экспозиционные уровни здания – шлема), открытой 23 февраля 2015 года. В экспозиции представлено более тысячи образцов оружия. Самыми значимыми являются собрания холодного и огнестрельного оружия тульского производства: ведь Тульский оружейный завод с начала XVIII века становится центром оружейного производства России, и очень скоро его продукция получает мировую известность. 

Коллекция холодного оружия довольно разнообразна и позволяет проследить в общих чертах изменение форм и видов холодного оружия с XVII по XX век. Представлены шпаги, палаши, сабли западноевропейских стран, преимущественно конца XIX - начала XX веков. Восточное холодное оружие дает возможность познакомиться с своеобразными его формами. 

Коллекция ручного огнестрельного оружия уникальна и охватывает период с XVII до середины XIX века. Изготовлено оно не только в Туле, но и в Олонце, Сестрорецке, Ижевске. 

Восточное огнестрельное оружие, хранящееся в музее, дает достаточно полное представление о художественном направлении и развитии оружейного производства в Турции и Иране, а также о разных типах и видах восточного оружия. 

Значительное место занимает западноевропейское огнестрельное оружие, выполненное в Бельгии, Германии, Франции, Англии, Италии. Оружие этих стран интересно своеобразием типов механизмов и систем. 

Многочисленны и представляют интерес коллекции боевого оружия, применявшегося в годы первой и второй мировых войн. 

Многие работы тульских оружейников являются редчайшими памятниками, не имеющими аналогов. Эту группу памятников дополняют образцы оружия, изготовленного в память о посещении Тульского оружейного завода царствующими особами и Великими князьями. 

Изделия тульских оружейников отличаются большим мастерством художественной обработки металла и дерева, а также качеством технического исполнения оружия. Эти особенности тульского производства ярко отразились в охотничьем оружии, представленном в музее отдельной коллекцией. 

Особый интерес вызывает автоматическое оружие, а многие образцы стрелково - пушечного вооружения, стоящие сегодня на вооружении самолетов, кораблей и бронемашин, не имеют аналогов за рубежом. 

Большая часть имеющихся в музее образцов разработана и производится в Туле, что является ярким свидетельством приоритета тульской конструкторской мысли. 

Коллекция оружия специального назначения отличается разнообразием: здесь малогабаритные пистолеты - пулеметы; автоматы и пистолеты, предназначенные для стрельбы под водой, бесшумное оружие, а также стреляющий нож разведчика и другие образцы, специально сконструированные для решения специфических огневых задач. 

Знакомству с коллекцией музея помогают современные мультимедийные комплексы – виртуальные «рассказчики», трехмерные изображения оружия и его составных частей, электронное описание экспонатов, «Энциклопедия оружия». В периферийной части залов размещены инсталляции, которые обеспечивают эффект присутствия в мастерской оружейного завода XIX в. или в окопе Первой мировой войны, где можно «пострелять» из настоящего «Максима», подержать в руках ружья и пистолеты. Об экспонатах расскажет и аудиогид, его можно получить на входе, а ориентироваться легко по специальным меткам в зале. В одном из залов на мониторе можно сделать свою фотографию, а потом поместить ее в костюм стрельца, гренадера, пищальщика, кирасира или фузилера, заодно узнав, кто это такие. Забавный образ тут же можно выложить в социальные сети или отправить друзьям по электронной почте.

Обширные сведения по истории оружия и оружейного производства содержат архив и библиотека музея. Значительную часть документального фонда составляют фотографии, документы и негативы, отражающие историю оружейного производства в Туле. Среди них царские грамоты XVII - XX веков, почетные дипломы с отечественных и зарубежных выставок; художественно оформленные памятные адреса к 200 - летию Тульского Императора Петра Великого оружейного завода и другие материалы, освещающие главные этапы в истории старейшего оборонного предприятия России. 

В библиотеке музея представлена литература по истории развития оружия с древнейших времен до наших дней как в России, так и за рубежом. В собрании книг большой интерес представляют труды, знакомящие с историей Тульского оружейного завода. 

Особого внимания заслуживают собрания русских военных журналов как дореволюционных, так и изданных в 30-40 - х годах XX в. 

Тульский государственный музей оружия - это единственный в России музей, где можно проследить эволюцию русского стрелкового оружия, развитие инженерно-технической мысли, прогресса русской промышленности, где можно познакомиться с непревзойденным мастерством тульских оружейников, искусство которых сродни искусству косого тульского Левши, подковавшего английскую стальную блоху. 

Наличие уникальных экспонатов и богатых коллекций позволило Тульскому музею оружия обрести широкую популярность и мировую известность. Музей включен в сборник "100 великих музеев мира", как старейший и уникальный музей России Тульский музей оружия занесен в отечественную книгу рекордов "Диво", в 1994 г. музею была присуждена премия "За большой вклад в возрождение культуры и нравственности города Тулы", в 2001 г. он стал дипломантом Всероссийского конкурса "Хрустальный глобус", в 2006 г. - победитель акции "Любимый Тулы уголок" в номинации "Любимый музей".