Das Alte Zeughaus von 1609, in dem die persönliche Wehrausrüstung der Bürger sowie die Waffen und Rüstungen der Söldner aufbewahrt wurden, diente im Gegensatz zu anderen in der Schweiz errichteten Rüsthäusern von Beginn an einzig militärischen Zwecken. Die Geschütz- und Depothalle im Erdgeschoss sowie das erste Obergeschoss beherbergen heute die Waffen des Krieges. Einerseits sind hier Kanonen aus der Zeit zwischen 1620 und 1945 zu besichtigen, die größtenteils noch funktionstüchtig sind; andererseits ist hier eine imposante Sammlung an Handwaffen untergebracht. Dazu gehören 650 Stangenwaffen (Kriegs-sensen, Langspieße, Morgensterne) und 1500 Griffwaffen (Degen, Säbel, Schwerter). Außerdem umfasst dieser Ausstellungsbereich rund 950 Gewehre und 400 Pistolen, bei denen die rasante Entwicklung besonders deutlich wird. Schließlich war es die Perfektionierung der Feuerwaffen, die den Weg zum Distanzkrieg bereitete, wie er dann vor allem im 20. Jahrhundert zunehmend geführt wurde.
Das Herzstück des Museums ist die größte Harnischsammlung der Schweiz im zweiten Obergeschoss. Von ursprünglich 1000 Rüstungen veräußerte die Stadt in den 1830er Jahren über die Hälfte, um vom Erlös Kanonen kaufen zu können. Erhalten blieben 400 Harnische, von denen 200 in der Dauerausstellung des Museums zu sehen sind. Die in einzigartigem Zustand erhaltenen Rüstungen des 15. bis 17. Jahrhunderts weisen zum Teil deutlich sichtbare Spuren des Krieges auf. Unter den Harnischen sind zahlreiche Massenanfertigungen, aber auch reichverzierte Einzelstücke. Denn für die adlige Oberschicht wurde die Rüstung zunehmend zum reinen Repräsentationsobjekt. Seit den spätmittelalterlichen Städtegründungen und dem Ausbleiben kriegerischer Auseinander‧setzungen wurde dem Landadel in der Eidgenossenschaft kontinuierlich die Herrscher- und Rechtsgewalt durch die Stadtregierungen entzogen. Wie in der Harnischsammlung des Zeughauses zu besichtigen ist, versuchte der Adel, der seine Legitima‧tion immer seltener auf dem Schlachtfeld beweisen konnte, stattdessen mit dem Ausschmücken der Rüstungen Autorität zu zeigen.
Wofür Edelmann und Söldner gewöhnlich in den Krieg zogen, ist ebenfalls im zweiten Obergeschoss zu besichtigen, denn hier ist ein Teil der sogenannten Burgunderbeute untergebracht. Darunter befindet sich unter anderem eine mit Rubinen und Emailperlen besetzte Kette, die vermutlich Michelle de France, Herzogin von Burgund (1395–1422), gehört hat. Die Kette ist das einzige erhaltene (weltliche) Schmuckstück der berühmten Beute. Zum Bestand gehören des Weiteren eine anschauliche Kunst- und Graphiksammlung, die Schlachtengemälde, Dokumente, Urkunden, Wappenscheiben und Stadtpläne umfasst, aber auch eine Sammlung von Instrumenten der Militärmusik.
Die Stadt Solothurn war schon in der Antike ein bedeutender Verkehrsknotenpunkt, aber auch ein Ort der frühen Mythenbildung. So sollen im römischen Salodurum zwei zum Christentum bekehrte Legionäre der thebäischen Legion enthauptet worden sein. Heute trägt die Solothurner Kathedrale St. Urs und Viktor (auch St. Ursenkathedrale genannt) die Namen die‧ser Märtyrer. Das Alte Zeughaus wandelte sich nach der Gründung des Schweizer Bundesstaats 1848 gleichfalls zu einer Stätte der Mythenüberlieferung. Im zweiten Obergeschoss ist das Stanser Verkommnis von 1481 durch eine Inszenierung mit lebensgroßen Figuren nachgestellt. Bei einer Tagsatzung (ehemaliges Regierungsgremium) in Stans (Kanton Nidwalden) wurde damals beschlossen, die heutigen Kantone Solothurn und Freiburg als gleichgestellte Orte anzuerkennen, um so einen politischen Konflikt innerhalb der Eidgenossenschaft, die auseinanderzufallen drohte, zu entschärfen. Zum Mythos wurde das Ereignis, weil sich die Delegierten angeblich nur unter der Vermittlung des Einsiedlers und Mystikers Niklaus von Flüe (1417–1487) zu einer Einigung durchringen konnten.
