Музей Черноморского флота в Севастополе был основан 11 апреля 1869 года, по инициативе участников обороны Севастополя 1854-1855 годов. Он открылся в доме генерала Э.И. Тотлебена на бывшей Екатерининской улице. Экспонаты для музея добровольно собирались из частных коллекций, а император Александр II даже передал «на всегдашние времена» имение площадью 1936 десятин в деревне Эмир Таврической губернии Бердянского уезда.
Здание музея выполнено в формах архитектуры античной Греции, характерных для музейных сооружений XIX века. По сторонам музея Черноморского флота расположены чугунные арматуры, стилизованные под носовые и кормовые части старинных кораблей, а также пушки. Внутреннее убранство здания создано по проекту одесского скульптора Б.В. Эдуардса. На фасаде музея расположен крест и памятное число 349 (по количеству дней обороны Севастополя).
В настоящее время музей Черноморского флота в Севастополе располагает коллекцией более чем в 30000 экспонатов.