Deniz Müzesi’nin 20 binin üzerinde objeden oluşan koleksiyonları arasında Türkiye Cumhuriyeti’nin Kurucusu Mustafa Kemal Atatürk’ün eşyaları, tarihi kayıklar, resimler, gemi modelleri, silahlar, üniformalar, nişan ve madalyalar, bayrak ve sancaklar yer alıyor.
Beşiktaş’ta, Barbaros Hayrettin Paşa Türbesi’nin manevi huzurunda bulunan müze, 13. yüzyıldan 20. yüzyılın sonuna kadar ki döneme ait farklı tiplerde donanma veya denizcilikle ilgili obje barındırıyor. Deniz Kuvvetleri Komutanlığı’na bağlı olan İstanbul Deniz Müzesi, Türkiye’de kurulan ilk askeri müze olma özelliğini de taşıyor.