军博原陈列体系以军事历史为主，基本陈列共10个，分别是：古代战争馆、近代战争馆、土地革命战争馆、抗日战争馆、全国解放战争馆、新中国国防和军队建设成就馆、抗美援朝战争馆、兵器馆、中国人民解放军对外军事交往友谊馆、军事艺术馆。

2012 年8月，总政和军委首长正式批准军博新的陈列体系建设方案。新陈列体系以军事历史为主，辅以军事科技、军事艺术陈列。陈列重点是中国共产党领导的革命战争陈列、新中国国防和军队建设陈列以及人民军队专题陈列、兵器陈列。此外，还设置中国历代军事陈列、军事科技陈列、军事艺术陈列和临时展览。

从2012年5月起，为配合展览大楼加固改造工程，军博展览大楼内的基本陈列全部拆除和关闭，250余件大型武器装备移至展览大楼南广场，以展代藏，继续接待观众，博兴大厦的临时展览也继续开放。

近几年举办的大型主题展览

为配合党、国家和军队的中心工作，军博举办了许多大型主题展览。特别是近几年来举办的“民族先锋——中国共产党抗日战争英烈展”、“伟大壮举 光辉历程——纪念中国工农红军长征胜利70周年展”、“我们的队伍向太阳——新中国成立以来国防和军队建设成就展”、“复兴之路”、“万众一心 众志成城——汶川抗震救灾主题展”、“辉煌六十年——国防和军队建设成就展”、“玉树不倒 青海长青——青海玉树抗震救灾主题展”、“风雨同舟 舟曲不屈——甘肃舟曲抢险救援主题展”、“汶川灾后重建三周年展”、“全军非战争军事行动成果展”、“科学发展 成就辉煌”大型图片展，以及“红色系列”全国巡展等，得到了中央领导和各界观众的广泛赞誉，产生了巨大的社会影响。