Собрание ЦВММ насчитывает свыше 719 000 музейных предметов. Корабельный фонд насчитывает свыше двух тысяч уникальных моделей кораблей, а один из самых ценных музейных экспонатов — знаменитый ботик Петра I, который часто называют «Дедушкой русского флота». Огромный интерес представляют также подводная лодка конструктора Степана Карловича Джевецкого 1881 года, а так-же большое число моделей кораблей прошлых веков. Коллекция оружия представляет собой предметы вооружения разных времён и разных стран. Среди ценных экспонатов — старинные русские пушки, отлитые из меди Семёном Чугункиным в 1618 году и мастером Иосифом Балашевичем в Глухове в 1692 году, среди экспонатов также личное оружие членов императорской семьи и знаменитых русских флотоводцев.

Верфь исторического судостроения «Полтава» — судоверфь занимающаяся воссозданием первого крупного линейного корабля Балтийского флота, спущенного на воду в Санкт-Петербургском Адмиралтействе в 1712 году. Строительство оригинального линейного корабля 4-го ранга «Полтавы» началось в 1709 году и закончилось в 1712, строительство продолжалось 3 года. В проектировании корабля принимал участие Пётр Первый, а руководил строительством Федосей Скляев.