Музей Севастопольской обороны находился в центральной части города на улице Екатерининской (ныне ул. Ленина, 11).

Музей был основан 11 апреля 1869 года. Инициатива создания музея принадлежала участникам героической обороны Севастополя 1854-1855 годов. Для организации музея был создан в Санкт-Петербурге Особый комитет под председательством Э. И. Тотлебена, а в Севастополе - местная комиссия во главе с вице-адмиралом П. И. Кислинским. Был организован сбор добровольных пожертвований в фонд музея. Для музея были переданы предметы: личные вещи, фотографии, документы, рукописи воспоминаний участников обороны Севастополя, коллекции холодного и огнестрельного оружия, гравюры, картины художников И. К. Айвазовского, Ф. А. Рубо, В. Е. Маковского и других. Генерал Э. И. Тотлебен предоставил для музея свой дом, в пяти комнатах которого разместилась экспозиция (находился напротив здания нынешнего музея КЧФ). Открытие музея Севастопольской обороны состоялось 14 сентября 1869 года.

К 25-летию музея, в 1895 году, для него было построено специальное здание по проекту архитектора А. М. Кочетова. В основу архитектурного решения здания положены были присущие музейным сооружениям того времени формы античной Греции.

За 130 лет существования музея его коллекция существенно пополнилась. Сегодня музейная экспозиция рассказывает об истории Черноморского флота со дня его основания до наших дней. В музее собрана уникальная коллекция старинного и современного оружия, моделей кораблей, военного обмундирования, произведений батальной живописии старинных фотографий.

Семь залов музея посвящены различным этапам развития и существования флота. По желанию экскурсантов организуются также экскурсии на действующий корабль ЧФ.

Во дворе здания расположена открытая экспозиция военной техники.

Музей работает с 10 до 17-00 без перерывов. Выходные - понедельник, вторник.