Không gian trưng bày của bảo tàng được chia thành 8 chủ đề chính: Quê hương-cách mạng miền Trung; Việt Bắc; xây dựng Quân đội; xây dựng hòa bình ở miền Bắc; cách mạng miền Nam; ngày 6/7; tấm lòng những người ở lại; gia đình-hành trình tiếp nối. Ngoài ra, còn có các tiểu chủ đề về Bình Trị Thiên khói lửa, nông nghiệp, đối ngoại, văn hóa văn nghệ, thể thao, ông tướng du kích...