1958年8月，北戴河会议之后，中央决定在北京新建10座现代化建筑，即：中国人民革命军事博物馆、人民大会堂、中国国家博物馆、北京火车站、民族文化宫、民族饭店、钓鱼台国宾馆、华侨大厦、全国农业展览馆、北京工人体育场，用以庆祝即将到来的共和国10周岁生日。同年9月动工兴建，1959年7月完工，仅用了10个月时间，一座规模宏伟的仿苏联样式的建筑就矗立在复兴路9号。
2012年9月，开始对军事博物馆进行加固改造，2017年改造完成，目前整个大楼通高94.7米，主楼中心为6层，楼顶上装有直径6米的中国人民解放军军徽，东西两翼楼为四层，整栋建筑地下一层，总计有43个大小不等的陈列厅。主楼正门外悬挂毛主席亲笔手书的“中国人民革命军事博物馆”牌匾。
军博前广场
军博夜景
门厅毛主席雕像
军博抗美援朝展览（临时展览）
军博抗美援朝展览（临时展览）
军事博物馆由基本陈列馆，主题陈列馆和临时展览馆三部分组成。基本陈列馆由六个部分组成，第一部分为中国历代军事陈列馆，全面展示了中国从先秦时代到民国时代的军事发展历史，以历代战争和军队建设为主线，以战争武器、战争书籍，战争案例为重点内容，通过大量的实物呈现出来。
第二部分为兵器博物馆，在地下一楼大厅陈列了各种火炮、坦克装甲车、U2飞机的残骸、军用吉普车等，在一楼大厅陈列了东风导弹、各种喷气式飞机、小型舰船、鱼雷导弹等，在二楼展厅里陈列着各种手枪、步枪、轻重机枪、指挥刀、地雷炮弹等。
地下一层展厅展品
一层展厅展品
二层展厅展品
第三部分为中国共产党领导的革命战争陈列，主要展示了1921年建党到1949年党领导人民取得全国胜利的历史，以党领导下的革命战争历史为主线，重点是人民军队战争历史、军队发展历史、中国军事特色等。第四部分为军事科技陈列，展示了新中国建立后取得的各项军事科技成就，包括轻重武器、飞机舰艇、导弹无人机等科技。
第五部分为新中国国防和军队建设陈列，主要展示1949年到2017年国防和军队建设辉煌历程和取得的伟大成绩。第六部分为红色记忆——馆藏革命军事艺术作品陈列，主要展示军事博物馆军事题材的艺术作品，包括油画、雕像、纪念品等。
军事博物馆还定期举办一些主题展览和临时展览，增加军事博物馆的灵活性，知识性。
中国人民革命军事博物馆是我国第一个也是最大的一个综合类军事博物馆，她以丰富的馆藏，现代化的科技，运用线上和线下多种途径，向观众提供更精细化和智能化的服务。