Экспозиция выстроена в хронологическом порядке. Судостроение древних славян и участие тульских заводчиков в постройке первого военного корабля «Орел» в 1667-1669 гг.: в витринах можно увидеть подлинные экспонаты (в основном, это случайные находки) возрастом не менее двух-трех веков. Это пушечные ядра, кованые гвозди, топоры и другие предметы, которые вполне могли иметь отношение к судостроению на берегах Упы и Оки.
Петровская эпоха тесно связана с металлургическим и оружейным производством — строящийся на реке Воронеж флот нуждался во всем, что производила в то время Тула. Для доставки продукции тульских предприятий и мануфактур даже был прорыт Ивановский канал, соединивший Москву с Тулой, Воронежем и Азовским морем. Помимо репродукций старинных карт и гравюр в экспозиции представлены и подлинные предметы эпохи Петра Великого.
Главная витрина экспозиции посвящена подводному открытию туляков — кораблю «Святой Александр», затонувшему в 1786 году в Западном Крыму у мыса Тарханкут.
На выставке представлены морские навигационные и штурманские приборы, действующие пособия и тренажеры по обучению морскому делу и другие раритеты, перешедшие в экспозицию по наследству от клуба юных моряков «Юнга».
А завершается экскурсия по музею «изюминкой» экспозиции — воссозданным интерьером одной из кают атомной подводной лодки «Тула». Примечательно, что для оформления «каюты» экипажем подводного крейсера была передана подлинная мебель, отслужившая свой срок на атомоходе.
Проект «Тульский морской музей» реализован Тульской региональной общественной организацией «Экспедиция морских и подводных исследований» на средства гранта администрации города Тулы.
Тульский морской музей располагается по адресу: Тула, ул. Сойфера, 35 и открыт со вторника по пятницу с 9.00 до 18.00, в субботу — с 9.00 по 17.00.