Музей обороны Брестской крепости был открыт 8 ноября 1956 г. в уцелевшей части оборонительной казармы на Центральном укреплении крепости – Цитадели
В фондах мемориала хранится большой документальный материал, уникальные предметы из раскопок, личные вещи, фотографии, принадлежавшие защитникам крепости (около 80 тысяч). Часть из них представлена в экспозиции музея.
Основная экспозиция музея размещена на втором этаже. Она занимает десять залов, каждый из которых последовательно повествует о фактах многолетней истории крепости.
В 1-ом зале музея можно узнать об истории строительства Брестской крепости в середине XIX в., совершенствовании ее укреплений в конце XIX – начале ХХ вв., увидеть макет крепости, выполненный по планам 1870 г., ознакомиться с материалами о жизни и деятельности Д.М. Карбышева и других военных инженеров, участвовавших в строительстве и усовершенствовании фортов крепости в 1911-1914 гг.
Здесь же – материалы о первой мировой войне и Брестском мире, подписанном 3 марта 1918 г. в Белом дворце.
Экспонаты 2-го зала музея знакомят с польским периодом в истории крепости и её обороной в сентябре 1939 г.
В 3-м зале представлены материалы, связанные с предвоенной жизнью Брестского гарнизона, с началом Великой Отечественной войны.
В последующих залах продолжается рассказ о начальном периоде Великой Отечественной войны, о боях в районе Бреста и городе. Основное в экспозиции – героическая оборона Брестской крепости: бои на Тереспольском и Волынском укреплениях, оборона Кобринского укрепления. Обороне Цитадели посвящена экспозиция 6-го и 7-го залов музея.
Особый интерес представляют экспонаты, найденные в ходе раскопок: знамя 393-го отдельного зенитного артиллерийского дивизиона, кирпичи с надписью «Умираем не срамя», обнаруженные в подвале Белого дворца в октябре 1958 г., медальоны погибших воинов. В ноябре 1950 г. при разборке завалов казармы у Брестских ворот среди останков 34 погибших воинов в планшете неопознанного командира был найден Приказ №1. С останками погибшего красноармейца Федора Исаева, писаря штаба 84-го стрелкового полка, находилось шефское знамя этого полка. Среди экспонатов музея – личные вещи погибших, письма, фотографии, бережно сохраненные родственниками.
В экспозиции много художественных произведений, в которых тема героической обороны крепости получила правдивое воплощение.
8-й зал музея раскрывает судьбы защитников крепости, которые сражались позднее на разных фронтах войны, участвовали в партизанском движении, в освобождении Белоруссии, в том числе и в Люблинско-Брестской операции. В 9-м зале – фотографии, документы, личные вещи защитников Бреста и крепости в июне 1941г., которые участвовали в Движении Сопротивления и освобождении стран Европы и Азии, дубликат Знамени Победы, переданный Президентом России Б. Н. Ельциным мемориальному комплексу «Брестская крепость-герой» 22 июня 1996 г.
10-й зал музея отражает жизнь и деятельность человека, который открыл для всех героев крепости, — писателя Сергея Сергеевича Смирнова. Его книги о Брестской крепости издавались более 60 раз на 19 языках народов СССР и на 10 языках народов других стран. Этот зал рассказывает и о том, как тема Брестской крепости, героизм ее защитников отражены в произведениях литературы и искусства, а также о сегодняшнем дне мемориала.
В музей часто приезжали оставшиеся в живых защитники крепости, ветераны Брестского гарнизона 1941 г. со своим семьями. Его посетили видные военные и политические деятели, известные писатели, космонавты. С 1956 г. через залы музея прошло свыше 20 миллионов посетителей более чем из 130 стран мира.