Сградата, в която се помещава музеят, е издигната в началото на XIX век. В края на османското владичество в нея е живял Мехмед бей, управител на Бяла.
По време на Освободителната война от 20 юли до 13 август 1877 година тя е била главната императорска квартира. Тук е живял руският император Александър II, военният министър Димитрий Милютин, лекарят Сергей Боткин, граф Николай Игнатиев, историкът граф Владимир Сологуб, художникът Павел Ковалевски, великият княз Александър Александрович и други военни и граждански дейци. В тази къща са проведени два военни съвета, чиито решения имат решаващо значение за цялостния ход на войната. На един от съветите присъства и генерал Гурко.
След освобождението на България сградата е ремонтирана и в периода 1903–1907 година по идея на Стоян Заимов е превърната в Музей. Участие в това дело имат и тогавашното руско военно министерство като изпраща оригинални материали от войната.
Оградата на Музея е каменна, направена в стил на средновековно укрепление. В двора на музея са разположени оригинални оръдия, изграден е павильон в които има пет десетцевни картчници система "Нобел". Под навес са изложени снаряди, зарядни ракли, понтонни каруци, заградни мини "Херц", част от понтонния мост, по който руските войски са преминали река Дунав.