Коллекция МИО отличается многообразием холодного оружия Российской империи и СССР – шпаг, сабель, шашек, тесаков, штыков, кинжалов и ножей, наконечников пик. 

Развитие холодного оружия в России в XVII – XVIIIвв. происходило под ощутимым влиянием Западной Европы. В России шпаги впервые появились в XVII в. в полках иноземного строя. В XVIII в. на вооружении российской армии состояли шпаги различных образцов (пехотные офицерские и солдатские, драгунские солдатские и т. д.), которые претерпевали те же видоизменения, что и западноевропейские образцы. В конце XVIII в. установилось четкое единообразие в изготовлении двух типов эфесов – у офицерских пехотных и кавалерийских шпаг. С начала XIX в. кавалерийские, а с 1826-1830 гг. и пехотные шпаги носились только вне строя и окончательно перестали быть боевым оружием. Как принадлежность парадной формы гражданских чиновников шпаги применялись до 1917 г.

Палаш появился в России приблизительно в конце XVII века, по-видимому, вместе с принимаемыми на русскую службу иноземными офицерами. Как массовый образец вооружения палаш утвердился в России при Петре I, при создании драгунских полков в первой четверти XVIII века. В XIX веке эфесы упрощаются и унифицируются, проще становятся и металлические ножны. К началу XIX века на вооружении русской армии было несколько образцов палашей: гвардейские кирасирские палаши, армейские кирасирские палаши, драгунские палаши. Палаши были также оружием кавалергардов. Клинки русских палашей с первого десятилетия XIX века были только однолезвийными. В первой трети XIX века были унифицированы различные типы палашей: драгунский образца 1806 года, кирасирский образца 1810 года и заменивший его кирасирский образца 1826 года. Палаши были на вооружении кирасир до переформирования их в драгуны в 1881 году, после чего палаши остались только в некоторых воинских частях в качестве парадного оружия

Сабля с XIV в. становится господствующим видом холодного оружия в России. В 1700-1711 гг. сабли наряду с палашами и шпагами состояли на вооружении драгун, казаков, а также отдельных гусарских формирований. На протяжении XIX в. на вооружение русской армии последовательно принимался целый ряд образцов кавалерийских и пехотных сабель, незначительно отличавшихся друг от друга.

Во второй половине XVIII – начале XIX вв. среди иррегулярных казачьих частей и, отчасти русской регулярной армии, расположенной на Кавказе получили распространение шашки. Позже шашка была принята на вооружение всех кавалерийских частей, артиллерийской прислуги и офицерского корпуса. Армейские образцы шашек (например, драгунская обр. 1881 г.) отличались от казачьих шашек устройством эфеса – он имел переднюю защитную дужку; на казачьих шашках остались традиционные эфесы, состоящие только из рукояти. Шашки казачьих войск отличалось существенным разнообразием до 1920-х годов. После установления советской власти шашки были приняты на вооружение Красной Армии. С 1968 г. шашка является почётным наградным и парадным оружием.

В начале XIX в. в России получили широкое распространение кортики. Во второй половине XIX – начале XX в. ношение кортика на русском флоте было обязательным при всех формах одежды, кроме той, при которой полагалась сабля. В 1914 г. кортики стали принадлежностью парадной формы одежды офицеров авиации, минных рот и автомобильных частей. Использовался кортик и в СССР – известны образцы кортиков для офицеров флота, авиации, сухопутных войск, а также дипломатических служащих.

Одним из подвидов холодного оружия (шпаг, сабель, шашек, кортиков) было так называемое наградное оружие – Золотое оружие с надписью «За храбрость» (с 1913 г. официально стало называться Георгиевским оружием и считалось одним из отличий ордена Св. Георгия) и Аннинское оружие с прикрепленным знаком ордена Св.Анны 3-й степени (с 1815 г. – 4-й степени).

Специальным оружием инженеров, минеров, саперы, пеших артиллеристов были тесаки, которые могли использоваться и как рубяще-пилящий инструмент. В 1880 г. тесаки были сняты с вооружения и оставлены только у музыкантов, а также в гвардейской пехоте для ношения в мирное время вне строя.

Пики первой трети XIX в., как казачьи, так и кавалерийские, отличались большим разнообразием. Размеры боевого наконечника, длина и диаметр древка казачьей пики были неопределенны. Объяснялось это тем, что до 1893 г. пики казаков не были предметом государственного снабжения и каждый казак приобретал пику за свой счет. Казачьими частями пики использовались во время Первой мировой войны.

В России в XVIII – первой трети XIX в. на вооружении различных казачьих частей состояли кинжалы. Они в основном повторяли традиционные кавказские национальные формы и отличались большим разнообразием в отделке. В 1907 г. на вооружение нижних чинов артиллерии был принят кинжал бебут, а во время Первой мировой войны в войсках появился кинжал, который состоял на вооружении у нижних чинов пулеметных команд. Особое место коллекции МИО занимает украшенное коротколинковое холодное оружие златоустовских и тульских мастеров конца XIX – 30-х гг. XX века.

Широкое распространение в Российской империи и Советском Союзе в первой половине XX в. получил так называемый «финский нож». Сотрудники НКВД в качестве специального средства получают с 1935 года финский нож («нож норвежского» или «шведского типа», «нож НКВД»), изготовляемый в нескольких разновидностях заводом «Труд». В 1940 году был принят на вооружение новый армейский нож – НР-40 (нож разведчика). В МИО представлены как уставные образцы армейских ножей, так и произвольные, изготовленные во фронтовых мастерских. В начале 70-х гг. ХХ в. на Тульском оружейном заводе для спецподразделений Советской Армии был разработан «Нож разведчика специальный», предназначенный для поражения противника в ближайшем бою клинком, а также выстрелом. Особая ветвь развития ножей – это ножи-мачете. В МИО представлены авиационный нож-мачете и нож-мачете «Тайга», конструкция которого совмещает функции ножа, мачете, топора, стропореза, пилы, лопаты.

В начале XVIII века в российской армии на смену байонетам приходят штыки с трубкой, надевавшиеся на ствол. В российской, затем советской армии до конца 1940-х годов господствовали штыки с клинком игольчатого типа. В Музее также представлены штыки к самозарядным и автоматическим винтовкам систем Токарева, Симонова, Калашникова.