این موزه در بخش مرکزی مجموعه سعد آباد قرار دارد این ساختمان با زیر بنایی حدود سه هزار متر مربع در دو طبقه و یک زیر زمین به دستور رضا شاه در سال  خورشیدی برای همسر دومش تاج الملوک ساخته شد بنای فوق طی سال‌های  تا  خورشیدی توسط واحد مهندسی مجموعه سعد آباد بازسازی و به شهرام پسر بزرگ اشرف پهلوی اهدا شد و به کاخ شهرام معروف گشت پس از پیروزی انقلاب ایران ساختمان مذکور به موزه نظامی تبدیل شد مجموعه فوق در سال  خورشیدی به موزه دانشکده افسری منتقل شده بود که پس از انقلاب بخشی از آن مجموعه به موزه فعلی انتقال یافت ساختمان موزه در سال  خورشیدی توسط ارتش جمهوری اسلامی ایران بازسازی و در تاریخ  شهریور سال  خورشیدی با نام موزه نظامی افتتاح گردید