В 1808 г. собрание открыли для всех желающих, а в 1868 году для него отвели часть здания Кронверка Петропавловской крепости. Кронверк (в переводе с немецкого «укрепление в виде короны») был изначально создан как фортификационное сооружение: в плане здание имеет вид огромного подковообразного равелина с амбразурами и бойницами, омываемого Кронверкской протокой. К концу XVIII в. Кронверк утратил свое фортификационное значение, а в середине XIX в. на его территории был устроен каменный арсенал, переданный в ведение Главного артиллерийского управления. Собрание орудий стало именоваться «Зал достопамятных предметов Главного артиллерийского управления», затем – Артиллерийским музеем, а с 1903 г. – Артиллерийским историческим музеем. В 1963 г. Артиллерийский исторический музей принял фонды Центрального исторического военно-инженерного музея, а в 1965 г. в его состав вошел Военный музей связи. С тех пор музей стал именоваться Военно-историческим музеем артиллерии, инженерных войск и войск связи.

Сегодня музейный фонд составляет 850 тыс.музейных предметов. Экспозиция размещена в 13 залах на площади более 17 тысяч кв. м. Среди экспонатов – артиллерийское вооружение и боеприпасы, стрелковое и холодное оружие, военно-инженерная техника, средства военной связи, боевые знамена, военная форма одежды, произведения батальной живописи и графики, награды и знаки, отражающие историю артиллерии на всем протяжении ее развития с XIV до XX вв. Посетители музея могут познакомиться с историей ракетного вооружения, а также, узнать о развитии инженерных войск и войск связи с древности и до современности. Огромная музейная коллекция всевозможных образцов оружия представляет лучшие образцы творчества крупнейших оружейников мира, и одному из них, знаменитому отечественному конструктору, создавшему и внедрившему в войска целый комплекс унифицированных образцов автоматического стрелкового оружия, не имеющего аналогов в мировой практике, М.Т. Калашникову, отведен целый зал в основной экспозиции музея. В 1991 г. музей артиллерии принял экспонаты мемориального Дома-музея М. И. Кутузова из польского города Болеславца (Бунцлау). Они получили вторую жизнь в Кутузовском зале.

В 2006 г. в музее открылся новый раздел экспозиции, посвященный истории военного дела в эпоху Средневековья, Возрождения и раннего Нового времени. Теперь Рыцарский зал есть не только в Эрмитаже, но и в музее артиллерии. Особый интерес посетителей вызывает внешняя экспозиция музея, открытая после реконструкции в ноябре 2002 г. Во внутреннем дворе Кронверка на площади более двух гектаров размещено около 250 единиц артиллерийских орудий, ракетного вооружения, инженерной техники и техники связи. Это отечественные и иностранные орудия от древних до самых современных: самоходных, буксируемых и зенитных, предназначенных, в частности, и для стрельбы ядерными боеприпасами. На территории музея проводятся костюмированные фехтовально-тренировочные занятия, организованные Студией европейского историко-сценического фехтования «Силуэт». В музее проводятся разнообразные обзорные и тематические экскурсии, рассчитанные на самые разные возрастные категории и интересы.