Zapoczątkowany pierwszymi darami w końcu XIX wieku, a prowadzony przez takich znawców tematu jak prof. Zbigniew Bocheński, dr Stanisław Kobielski czy dr Irena Grabowska, Dział militariów rozrósł się do około 11 tysięcy eksponatów obejmujących różne dziedziny bronioznawstwa. Gromadzi obecnie wiele cennych pamiątek narodowych i światowych, będących świadectwami nie tylko słynnych bitew odbytych przez Polaków, ale stanowiących także pamiątki po znanych dowódcach: Stanisławie Jabłonowskim, Stefanie Czarnieckim, Józefie Piłsudskim i wielu innych. Uzupełniany dzięki darom znanych kolekcjonerów i wielu pojedynczych osób, a także, choć w mniejszym stopniu, dzięki depozytariuszom (m.in. Uniwersytet Jagielloński, Instytut gen. Sikorskiego w Londynie) i bieżącym zakupom, posiada wiele cennych eksponatów najwyższej światowej klasy.

Najpiękniejszy zespół zabytków stanowi broń używana od połowy XVI do końca XIX stulecia. Nie brak tu zwykłej broni użytkowej, jak i prawdziwych dzieł sztuki - bogato inkrustowanych, złoconych, trawionych, różnego rodzaju zbroi, broni białej i palnej.

Cenną część zbioru stanowią zbroje husarskie z drugiej połowy XVII stulecia, do dziś budzące zainteresowanie na całym świecie. Wspomnieć należy o szablach, których krakowskie Muzeum posiada sporą kolekcję, poczynając od najstarszych, węgiersko-polskich, rozpowszechnionych w naszym kraju za czasów Stefana Batorego, aż do typowo polskich, które ewoluowały przez dwa stulecia i miały znaczny wpływ na rozwój szabel europejskich. Są wśród nich okazy pięknie zdobione przez wytrawnych mistrzów ormiańskich, jak i posiadające, dzięki inskrypcjom na głowniach, charakter pamiątkowy lub dewocyjny. Całości dopełniają insygnia władzy wojskowej: wysadzane drogimi kamieniami złocone buzdygany oraz, będący unikatem w skali światowej, osadzony na długim, pięciometrowym drzewcu znak hetmański należący niegdyś do rodu Lubomirskich z Wiśnicza. Na szczególną uwagę zasługuje zbroja-karacena po Stanisławie Jabłonowskim, hetmanie wielkim koronnym, uczestniku bitew pod Chocimiem i Wiedniem. Licznie reprezentowana jest broń biała w postaci szpad z Włoch, Niemiec i Francji, a w Polsce rozpowszechniona na dworze saskich elektorów – Augustów II i III.