Наряду с постоянной экспозицией, расположенной в залах, Музей Черноморского флота обладает уникальной коллекцией отечественного и трофейного вооружения в музейном дворе, где экспонируются образцы артиллерийского, минно-торпедного и ракетного оружия.
У входа в музей справа и слева расположены две 24-фунтовые карронады. На площадках по обе стороны от входа установлены корабельные гладкоствольные пушки, отлитые в России в середине XIX века, 5-пудовые мортиры, ядра и корабельные якоря.