Nel patrimonio artistico del Museo figurano numerosi documenti antichi, opere d'arte di artisti dell'Ottocento e del Novecento, fotografie e cimeli, armi storiche e uniformi d'epoca.

Di particolare interesse il documento che segnò la nascita dei Carabinieri, le Regie Patenti promulgate da re Vittorio Emanuele I il 13 luglio 1814, esposto nel Salone d'Onore dove è conservata anche la prima Bandiera di Guerra dei Carabinieri, cimelio numero uno tra quelli raccolti al Museo, consegnata all'Arma in forma solenne il 14 marzo 1894, sul piazzale del Macao a Roma, da re Umberto I.

Nel Sacrario sono custoditi i medaglieri che contengono le massime onorificenze conferite alla Bandiera o ai militari dell'Arma, in patria e all'estero: le Croci dell'Ordine Militare d'Italia e quelle più antiche dell'Ordine Militare di Savoia; le Medaglie d'Oro al Valor Militare e al Valor Civile e le Croci d'Onore alle vittime di atti di terrorismo o di atti ostili impegnate in operazioni militari e civili all'estero.

Nelle sale sono esposti dipinti d'epoca di Sebastiano De Albertis, Francesco Gonin, Clemente Tafuri, Alberto Issel, Viktor Mazurowski, Memmo Genua, Mario Bucci, Gianni Vagnetti, Achille Beltrame, D'Aloisio da Vasto, Guido Greganti, Vittorio Pisani, ed altri. Nella galleria iconografica molteplici sono i personaggi rappresentati e gli avvenimenti narrati. Per citarne alcuni: Giovanni Battista Scapaccino, Chiaffredo Bergia, Ernesto Cabruna, Salvo D'Acquisto, la Carica di Pastrengo, l'eccidio delle "Cave Ardeatine" e i "Martiri di Fiesole".

Tra le sculture, sono in mostra opere di Augusto Rivalta, Stanislao Grimaldi, Edoardo Rubino, Antonio Berti. Per le arti minori si citano 152 tempere raffiguranti le uniformi d'epoca dell'Arma, realizzate da Alessandro Degai, e 12 pergamene d'arte.