На 4 юли през 1916 г. с царски указ е учреден Военноисторическият музей в София. Със заповед № 391 започва действителното комплектуване на колекциите на музея. Военният музей е третата общонационална музейна структура след разделянето през 1906 г. на първия български Народен музей на два музея - Археологически и Етнографски. Той обединява създадените след 1879 г. военноисторически къщи - музеи.

Първата експозиция на Главния Военен музей е открита едва на 12 май 1937 г. на ул. "Московска" № 15, в сграда, дарена от Софийското офицерско събрание. През 1949 г. музеят е преименуван в Централен музей на народната армия. През 1950 г. – 1951 г. Музеят е преместен на бул. "Ген. Скобелев" № 23 и след година открива нова експозиция.

От 1956 г. в музея започва работа реставрационно ателие. След спогодба между правителствата на България и Унгария, през 1967 г. колектива на военния музей създава единствения в чужбина Музей на Първа българска армия.

През 1968 г. музеят получава статут на национална институция и променя името си на Национален военноисторически музей. Негови филиали стават Военноморският музей и Парк - музей на бойната дружба "Владислав Варненчик" в гр. Варна.

От 1971 г. Военният музей започва да издава научно списание "Известия на Националния военноисторически музей". През 1975 г. за своята дейност в областта на науката, просветата и културата Националният военноисторически музей е награден с І степен на орден "Кирил и Методий". От април 2001 г. НВИМ се премества на нов адрес - ул."Черковна" 92.

Той издирва, съхранява, обработва и популяризира културни ценности, свързани с националната и европейска военна история. НВИМ развива своята дейност на територията на цялата страна. Той създава и методически ръководи полковите сбирки и музеи, музеите на видовете и родовете войски. За своето почти вековно присъствие в културноисторическото пространство, в неговите фондове са съхранени и проучени повече от един милион музейни експонати - свидетели на българската и европейска военна история.

Днес Музеят разполага със застроена експозиционна площ от 5000 кв. м. Библиотеката и компютърния център осигуряват достъп до специализирана литература и електронен достъп до колекциите на музея. Външната експозиционна площ е 40 дка, с покрита част от 500 кв. м. Фондохранилищата на музея са разположени на площ от 4 200 кв. м.

Извън експозиционната си площ Музеят има зали за временни изложби, брифинг зали, две мобилни конферентни зали с 50 и 200 места, книжарница и кафенета.