Expoziţia Artilerie şi vehicule blindatedispusă pe o suprafaţă de 2000 mp în curtea interioară a muzeului, etalează peste 180 de piese, multe dintre acestea fiind rare sau chiar unice în Europa şi în lume. Printre piesele prezentate, achiziţii sau capturi de război, se remarcă diverse variante ale tunului Krupp, folosite în Războiul de Independenţă (1877- 1878), tunuri cu tragere repede folosite în primul război modial şi piese de artilerie din al doilea război mondial. Cele mai importante exemplare sunt cele două obuziere Škoda, pe cale ferată, calibrul 380 mm şi respectiv 420 mm, capturate de armata română în 1919. Expoziţia de vehicule blindate conţine piese deosebit de rare, utilizate de armata română în    timpul ultimei conflagraţii mondiale şi în perioada postbelică, cum ar fi tancul Renault FT 17, şenileta Malaxa, autotunul TACAM sau tancul românesc TR 800 M1.