После Гражданской войны в музее нашли отражение революционные события 1905- 1917 гг.: посвященные им экспонаты по-прежнему сохраняются в экспозиции.
В 1940 г. музей перешел в подчинение Черноморского флота и стал называться Военно-историческим музеем Черноморского флота. В начале Великой Отечественной войны его экспонаты эвакуировали в Грозный, потом - в Ульяновск. Здание музея во время боев за Севастополь сильно пострадало, но после войны было восстановлено, и 15 августа 1948 г. музей снова открылся для посетителей. Разумеется, экспозиция пополнилась новыми материалами, рассказывающими об обороне Севастополя 1941-1942 гг. и других подвигах черноморцев во время войны.
Фрагмент экспозиции зала, посвященного истории Черноморского флота начиная с VI в. до начала Крымской войны в 1853 г. На переднем плане - мортира 1727 г. калибром 68 фунтов (210 мм).
Сегодня музей представляет огромную коллекцию боевых реликвий и исторических документов, раскрывающих историю Черноморского флота, начиная с борьбы Киевского государства за выход в Черное море в VI-XII вв.
Отражены в экспозиции такие события, как основание Петром I регулярного военно-морского флота России, войны с Турцией с 1696 по 1829 гг. на Черном и Азовском морях, основание Севастополя А.В. Суворовым в 1783 г., а также боевые действия на Средиземном море в 1798-1800 гг. против наполеоновской Франции.
Не забыт подвиг 18-пушечного брига "Меркурий", который 14 (26) мая 1829 г. под командованием капитан-лейтенанта А.И. Хазарского вступил в бой с двумя турецкими линейными кораблями, у которых насчитывалось в общей сложности 184 пушки, и вышел из него победителем! "Меркурий" стал вторым в русском флоте кораблем, награжденным Георгиевским флагом, а памятник Хазарскому[* Памятник "Казарскому. Потомству в пример" был заложен в 1834 г. - к пятилетию подвига, открыт в 1839 г. Сейчас он находится недалеко от музея, рядом с упомянутой выше площадью Нахимова.] - первым памятником в Севастополе.
Представлены и материалы о научной экспедиции 1819-1821 гг., осуществленной на шлюпах "Восток" и "Мирный" под командованием Ф.Ф. Беллинсгаузена и М.П. Лазарева и открывшей в январе 1820 г. Антарктиду. Разумеется, рассказывается о Хрымской войне 1853-1856 гг., первой обороне Севастополя и Русско-турецкой войне 1877-1878 гг., в которой Россия взяла реванш за поражение в Хрымской войне.
Среди прочих реликвий в музее демонстрируются хирургические инструменты "главного медика" первой обороны Севастополя Н.И. Пирогова. В историю он вошел как основатель военно-полевой хирургии, создатель топографической анатомии. В Севастополе он первым в полевых условиях применил эфир для наркоза и гипсовую накладку при лечении раненых.
Имеется в экспозиции памятная доска с надписью на итальянском языке: "Всем кораблям иностранных держав, оказавшим братскую помощь провинциям Калабрии и Сицилии в декабре 1908 года". Моряки линкоров "Цесаревич" и "Слава", крейсеров "Богатырь" и "Адмирал Макаров" приняли участие в операции по оказанию помощи жителям итальянского города Мессина на острове Сицилия, разрушенного землетрясением 15 декабря 1908 г. Вместе с Россией на помощь пострадавшим пришли Англия, Испания, Германия, Франция и Австро-Венгрия.
4-дюймовая корабельная мортира, XVIII в.
8-фунтовая карронада (легкая пушка) на корабельном станке, XVIII в.
Ствол "Секретной гаубицы" Шувалова, XVIII-XIX вв.
Пороховой ящик и совок для пороха, XVIII-XIX вв.
Малая корабельная якорная гальваноударная мина обр. 1943 г.
82-мм батальонный миномет обр. 1937 г.
Французский 8-мм станковый пулемет "Гочкис" обр.1914 г.
Отражено также участие Черноморского флота в Первой мировой войне. 18 ноября 1914 г. Севастополь обстрелял германский линейный крейсер "Гебен", правда, значительного урона он не нанес и, получив несколько попаданий с наших береговых батарей, отправился восвояси. Отметим подвиг морских летчиков лейтенанта М. Сергеева и унтер-офицера С. Тура. 26 марта 1917 г. во время воздушной разведки над Босфором их гидросамолет М-5 был подбит и совершил посадку на воду. Заметив турецкую шхуну, они, используя самолет как катер, атаковали ее, обстреляв из пулемета, и захватили. Экипаж бежал на шлюпках. Русские летчики уничтожили самолет, подняли паруса и после 6-суточного плавания без воды и пищи прибыли в район Скадовска.
22 июня 1941 г. война пришла в Севастополь, как и на всю западную границу Советского Союза. Фашистские самолеты появились в севастопольском небе в 3 ч 15 мин. Они намеревались запереть и нейтрализовать Черноморский флот в его главной базе. Севастополь встретил их лучами зенитных прожекторов и слаженным зенитным огнем. В 4 ч утра (когда захватчики пошли на штурм сухопутных границ нашей страны) командующий флотом адмирал Ф.С. Октябрьский доложил в Москву об успешном отражении вражеского налета. Правда, были разрушены несколько гражданских домов, появились первые жертвы среди жителей города, а днем на сброшенной с вражеского самолета мине подорвался буксир СП-22 (в музее экспонируется фонарь с него). Но Черноморский флот и Севастополь в первом сражении начавшейся войны одержали однозначную победу.