Музей Пушечного двора находится в южном ризалите восточного (Главного) корпуса Пушечного двора и приспособленном к нему здании Кордегардии. Первоначально, в XVIII веке, здесь располагалась литейная, позже – жилье для офицеров, солдатская столовая. После завершения реставрации здания в 2014 году здесь начали реализовываться выставочные проекты, одновременно идет подготовка к созданию экспозиции Музея Пушечного двора.
Музей состоит из двух этажей. На первом этаже представлено старинное русское оружие, а под стеклянным полом в оружейной яме воссоздана реконструкция производства литейной пушки. На втором этаже представлена небольшая коллекция оружия 20-го века, а также интерактивная информационная выставка (скорее, лекционный зал) по теме музея.