Il museo si suddivide in 15 sale che contengono armi di varia provenienza, sia italiana sia straniera, nonché materiale fotografico relativo alla Grande Guerra, le motivazioni delle assegnazioni delle medaglie d'oro al valor militare conferite ai granatieri, planimetrie dei luoghi ove essi combatterono, bandiere e oggetti personali donati dai granatieri stessi o dalle loro famiglie. Inoltre sulle pareti sono incisi a lettere d'oro i nomi di 8.500 granatieri caduti in tutte le guerre.

L'itinerario si sviluppa illustrando i periodi più significativi della storia del corpo militare, partendo dalla sua fondazione avvenuta nel 1659 fino al 1870. Esso prosegue nei ricordi storici delle guerre coloniali di Eritrea (1896) e Libia (1911-1912), mentre la sala d’armi conserva esemplari di armi strappate al nemico durante la Prima guerra mondiale e cimeli delle campagne di Albania, Grecia e Jugoslavia.

L’itinerario prosegue nella sala riservata alla guerra di Spagna (1936-1939) e Jugoslavia (1941-1943) ed in quella che conserva la memoria della partecipazione dei granatieri alla Resistenza.

Al primo piano è il salone d’onore dedicato ai regnanti della Casa Savoia, sostenitori del corpo dei granatieri sin dalla sua istituzione. Due sale dedicate alla guerra italo-etiopica, una sala dedicata al tenente Guido Zanetti ed una riservata alle bandiere di guerra del corpo completano il museo.