El primer edificio que lo albergó constaba de una sola nave de esbelta bóveda, pasando después al Acuartelamiento de Calacorp. Este edificio había sido construido por los ingleses en la segunda mitad del siglo XVIII. Con dos plantas y capacidad muy superior al anterior, el traslado a este edificio permitió una mejor exposición de los fondos del Museo, procedentes de las unidades y cuerpos que se iban clausurando en la isla de Menorca, así como maquetas y modelos fabricadas en el propio Museo y fondos adquiridos por donaciones o adquisiciones.
Un hito decisivo ha sido la materialización en 1998 del Consorcio del Museo Militar y Patrimonio Histórico Militar del Puerto de Mahón y Cala de San Esteban cuando se clausuró el Parque de Artillería, que ocupaba la fortaleza de la Mola. El Consorcio dispone de las herramientas mínimas para el mantenimiento y gestión de la fortaleza de la Mola, el Museo, la batería de Felipet, y las torres de defensa, que forman parte del mismo.