No Museu de Armas estão em exposição mais de 800 peças de armamento e de artefatos militares que remontam aos séculos XV, XVI, XVII, XVIII, XIX e XX e algumas das principais guerras e batalhas das Forças Armadas Brasileiras dentre elas: as Revoluções Internas, a Guerra contra Rosas, a Guerra do Paraguai, 1ª e 2ª Guerras Mundiais, bem como a Força Expedicionária Brasileira. No Museu existem ainda peças utilizadas pelas Forças Armadas de diversos países dentre eles: Argentina, França, Portugal, Itália, Dinamarca, Inglaterra, Alemanha, Áustria, Suíça, Estados Unidos e a extinta Tchecoslováquia.
O acervo do Museu de Armas do Parque Osorio, por sua importância cultural, possui uma quantidade significativa de peças tombadas pelo Instituto do Patrimônio Histórico e Artístico Nacional – IPHAN. http://www.iphan.gov.br
O Museu de Armas tem sua origem na doação da coleção do Sr. Mario Martinez, considerada como uma das maiores coleções de armas particulares já existente no Brasil.