Muzeum, podobnie jak Oddział Archeologiczny Muzeum Miejskiego, mieści się w dawnym arsenale miejskim, zwanym też Arsenałem Mikołajskim (od lokalizacji w pobliżu bramy Mikołajskiej) budowanym w XV-XVIII w., jednym z najciekawszych zabytków architektury mieszczańskiej Wrocławia; powstało w 1971 r. jako Dział Oręża Muzeum Historycznego, od 1979 r. Oddział Arsenał tego muzeum; od 2000 - Oddział Muzeum Miejskiego Wrocławia.

Zbiory muzeum to militaria - kolekcja broni białej od XVII do XX w. ilustrująca rozwój i przemiany wielu typów broni, m.in. dzieje szabli uważanej dość powszechnie za narodowy oręż Polaków - ozdobą jej są szable imienne, należące do wybitnych polskich oficerów, np. Marszałka Edwarda Rydza-Śmigłego; kolekcja broni palnej od XVIII do XX w. wraz z wyposażeniem i amunicją, ilustrująca rozwój karabinów od broni skałkowej po automatyczną; zbiór hełmów z XX w. przekazany w 1999 r. w darze przez warszawskiego kolekcjonera Jacka Kijaka - unikatowa w skali światowej kolekcja ok. 600 hełmów z całego świata, m.in. hełmy tropikalne, kaski i pikelhauby oraz najwięcej hełmów używanych przez Polaków, m.in. kolekcja hełmów stalowych Wojska Polskiego od 1917 r. do stosowanych obecnie; pamiątki patriotyczne; ikonografia o tematyce batalistycznej; zbiór mundurów z Polskich Sił Zbrojnych a także zbiór elementów wyposażenia wojskowego.