Відвідання експозиційної зали, розташованої на першому поверсі будівлі, передує знайомству з панорамою.

У музейній експозиції розповідається про Кримську війну, про її найважливіші морські й сухопутні битви. Перший розділ присвячений подіям оборони Севастополя, її керівникам — адміралам В. 0. Корнілову й П. 3. Нахімову, генералу Е. І. Тотлебену, морським і сухопутним офіцерам. Не забуті й прості учасники севастопольської епопеї: солдати, матроси, жителі міста.

У декількох вітринах експонуються прапори, моделі кораблів, зброя, мундири, нагороди й інші реліквії часів Кримської війни.

Доповнює експозицію діорама «Підземно-мінна війна в Севастополі», присвячена подвигу руських саперів, які не дали можливості французам підвести міни під укріплення міста й зруйнувати його підземними вибухами.

Розповідають експонати й про організацію лікувальної справи під час Кримської війни. Доктор медицини, академік М. І. Пирогов добровільно прибув до Криму для організації допомоги пораненим. Саме в Севастополі він вперше в масовому масштабі застосував наркоз, антисептики, гіпсові пов’язки при лікуванні бойових ран.

У Кримській війні вперше на полі бою як сестри милосердя були присутні жінки. Однією з героїнь оборони міста стала Даша Севастопольська (Михайлова), що самовіддано доглядала за пораненими.

Засновницею руху сестер милосердя стала англійка Флоренс Найтінгел, що немало зробила для організації належного догляду за пораненими й хворими. З тих пір без сестер милосердя не обходиться жодна війна.

Експозиція знайомить з історією створення панорами. Цей видатний твір батального живопису й монументальний пам’ятник героїзму захисників Севастополя був створений живописцем Ф. А. Рубо (1856 — 1928) на замовлення уряду Росії. Панорама «Штурм б червня 1855 р.» (так спочатку називалася Севастопольська панорама) створювалася протягом 3-х років. Для панорами в місті була побудована спеціальна кругла будівля за проектом військового інженера
0.1. Енберга за участю архітектора В. І. Фельдмана.

Панорама була відкрита 14 (27) травня 1905 р. — до 50-річчя севастопольської оборони й відразу стала неймовірно популярною. Приймала відвідувачів вона й під час другої оборони міста в 1941— 1942 рр.

Фашистською авіацією будівля панорами була зруйнована, полотно панорами загорілося. Частина живописного полотна, розрізаного на шматки при порятунку, була вивезена з міста в останні дні оборони.

Після війни авторитетна комісія визнала, що відновленню панорама не підлягає. Тоді було ухвалене рішення за врятованими й відреставрованими фрагментами наново намалювати полотно панорами. Ця робота була виконана творчим колективом художників, який очолювали академіки живопису В. М. Яковлєв, а після його смерті — П. П. Соколов-Скаля. Одночасно було відновлено й саму будівлю.

16 жовтня 1954 р. — до 100 — річчя початку першої севастопольської оборони — панорама знов прийняла відвідувачів. І продовжує приймати їх зараз, викликаючи неослабний інтерес у народу.