Вътрешната експозиция е разположена на двата етажа в сградата на музея. В първите две зали на първия етаж са представени корабоплаването в Черно море и по българското крайбрежие в древността. Находки от морското дъно, оригинални корабни оръдия и възстановка на оръдейна палуба дават представа за епохата на ветроходното корабоплаване. Уникални за България експонати са корабните носови фигури от различни исторически периоди.
Българското възраждане има своята проява и в морското дело. Свидетелство за това е най-ранната българска ценна книга – акция на Българското корабоплавателно дружество „Провидение“, съществувало през 60-те години на ХIХ век. Освен нея във витрините на зала 3 може да видите и модел на параход „Азис“, собственост на това дружество. Руско-турската война от 1877 – 1878 г., която носи обрат в историята на българския народ, се води и в морските пространства. В зала 3 показваме униформи на руския флот от епохата, предмети от руски и турски кораби, участвали във войната, както и образец на характерното за този исторически период морско оръжие – прътова мина.
Раждането на българския флот като държавна военна структура е веднага след Освобождението от турска власт (1878), когато през 1879 г. в Русе е формирана Дунавската флотилия. Съхранени са елементи от оборудването и обзавеждането на първия военен кораб, построен за флота – княжеската яхта „Александър I“ 1883 г.
Оръжия от Сръбско-българската война от 1885 г. представят бойното кръщение на младия български флот, каквото е участието му в тази война. Развитието на флота в края на XIX век, разгръщането му на брега на Черно море водят до разширяване на структурите и корабния му състав.
Моделът на учебния крайцер „Надежда“ (1898 г.), оборудване от торпедоносците, отделни документи са свидетелства от този период.
Образците фарова оптика, разположени в зала 4, са осветявали най-важните точки на българското крайбрежие от края на XIX и началото на XX век, а във витрина чрез корабни модели са показани постиженията на българското корабостроене след Освобождението. Тук е и моделът на параход „Борис“ (1894) – първия кораб от състава на най-дълголетното търговско корабоплавателно предприятие „Българско търговско параходно дружество“.
Представа за израстването и облика на фомиращия се офицерски корпус в края на XIX и началото на XX век дават съхранените военноморски униформи на видни български морски офицери от това време, аксесоари към форменото облекло, учебна литература, дипломи от българското Морско училище.
Зала 1 на втория етаж е посветена на участието на флота в Балканската война (1912 – 1913) и в Първата световна война (1914 – 1918). Лични вещи и отличия на офицери и редови моряци свидетелстват за достойните прояви на море в двете войни. Подчертана е успешната нощна акция на отряда български торпедоносци срещу превъзхождащия противник – турския крайцер „Хамидие“, на 8 ноември 1912 г. Експонати и илюстративен материал показват началото на българското подводно плаване и на водосамолетната авиация през Първата световна война. Българска морска победа е потопяването на руския ескадрен миноносец „Лейтенант Пушчин“ през 1916 г., за което напомнят открити на лобното му място – морското дъно южно от Варна, предмети.
Една от видните личности в българската военноморска история е контраадмирал Иван Вариклечков. Той е първият български офицер с адмиралско звание, получено по време на действителна военна служба. Негова униформа и лични вещи са разположени в зала 2. Тук може да се запознаете с организацията Български народен морски сговор, учредена през 1920 г. Нейните прояви са насочени към развитие на българската морска идея, а двигатели в дейността ѝ са офицери от военния флот и дейци от цивилните морски дейности. Може да се запознаете с българското корабостроене и корабоплаване чрез изложените корабни модели, инструменти и документи. Представените в отделна витрина специфични навигационни уреди и инструменти са характерни за първата половина на ХХ век. Атмосферата на морска България се допълва от акварелите на художника- маринист Александър Мутафов.
Българският флот участва достойно и във Втората световна война. Чрез репродукции, снимки и документи са показани важните моменти като: връщането към Родината на Южна Добруджа, което се реализира с участието и на флота; усвояването на беломорските брегове като стопански потенциал и като стратегическа военна област; участието на българските моряци в спасяването на еврейските бежанци по море. Равносметката на войната е и загубата на целия корабен парк на държавния търговски флот. Военният флот решава успешно своите бойни задачи на р. Дунав и в Черно море и дава своя принос за разгрома на фашистка Германия през 1945 г.
В зала 4 униформи, навигационни уреди, модели на военни и търговски кораби представят образа на морска България в годините на Студената война. След 1944 г. политическото развитие на страната дава насоките в стопанския живот и в морското дело. Обвързването със страните от Източния блок определя активната позиция на страната като член на Варшавския договор. Военният флот постига най-високи показатели в историята си, възстановено е търговското корабоплаване, а корабостроенето става стратегически отрасъл.
И в мирно време българският флот има своите герои. Някои от тях рискуват своя живот и загиват, за да спасят кораба и екипажа. На двама от тях – Димитър Ат. Димитров и Стефан Михалев, е отредено място във витрина в зала 5.
С отделни експонати е поставен акцент и на ветроходното постижение на капитан Георги Георгиев, което става символ на успехите на България в морските спортове. Неговите наследници продължават традицията чрез ежегодната награда Златен глобус „Кор Кароли“.
В нашето съвремие, на което е посветена зала 6, чрез символите на българските ВМС проследяваме новите външнополитически процеси и вътрешноорганизационни промени. Обвързването със Северноатлантическия пакт поставя нови изисквания пред военния флот.
