Важной составляющей музейного собрания является огнестрельное и холодное оружие отечественного и иностранного производства, поступавшее в разные годы из Государственного исторического музея и Центрального музея Советской армии (г. Москва), Артиллерийского исторического музея и музея имени А.В.Суворова (г. Ленинград), воинских частей г.Бреста, г.Минска, г.Гомеля.
Особое место занимают образцы стрелкового оружия Тульского и Ижевского оружейных завода, с которым защитники крепости встретили войну: винтовки и карабины системы Мосина, самозарядные винтовки системы Токарева, пистолеты-пулемёты и ручные пулемёты Дегтярёва, револьверы системы «Наган», пистолеты «ТТ». Они позволяют проследить развитие инженерно-технической мысли и почувствовать, что за холодным металлом стоят люди – защитники Отечества.
Коллекцию дополняют семейные реликвии, переданные защитниками крепости, участниками освобождения г. Бреста и их родственниками.
Большой интерес у посетителей вызывает советское артиллерийское вооружение на открытых площадках мемориала: противотанковые, полковые, дивизионные, зенитные орудия, миномёты, а также бронетанковая техника – средние танки Т-34-85, Т-44, самоходные артиллерийские установки СУ-100, ИСУ-152.
Холодное оружие представлено образцами длинноклинкового и короткоклинкового.
Самостоятельный раздел – антикварное оружие: мушкетоны, ружья, пистолеты с ударно-кремневым и ударно-капсюльными замками, казнозарядные ружья XVIII–XIX вв. производства Тульского, Ижевского, Сестрорецкого заводов, а также французского производства.
Огневую мощь подтверждают гладкоствольные и нарезные пушки, отлитые из чугуна и стоявшие на вооружении в начальный период существования крепости. Некоторые из них были найдены в фортах 1 линии в 60-е годы XX века.
В коллекции 500 единиц хранения.
Коллекция «Оружие из раскопок»
Коллекция «Оружие из раскопок» начала формироваться в 1950-е годы, когда при разборке крепостных руин вместе с останками погибших находили ржавые стволы винтовок, детали пулемётов и диски, остовы револьверов, пистолетов, ракетниц, гильзы, штыки, многочисленные осколки мин и снарядов.
В 1951 году командование в/части 67155, размещавшейся в Брестской крепости, выделило помещение для хранения этих реликвий.
С открытием в 1956 году Музея героической обороны они стали его первыми экспонатами.
Значительными поступлениями в музейное собрание ознаменовались 70-е годы XX века, когда велись работы, связанные со строительством мемориального комплекса.
Много предметов было найдено с 1998 по 2001 годы – во время очистки водяного рва крепости.
С 1995 года изыскательские работы ведёт 52-й отдельный специализированный поисковый батальон Вооружённых Сил Республики Беларусь. Найденное оружие, его части и боеприпасы установленным порядком передаются в музейное собрание.
На сегодняшний день в коллекции «Оружие из раскопок» более 6 тысяч единиц хранения.