A mai épület helyén a török alóli felszabadulás után röviddel két, egymással párhuzamos, a bástyára néző, hosszúkás laktanyaépületet emeltek. A 18-19. század fordulóján épült a mai udvar északkeleti sarkában álló csehboltozatos istállóépület. A két régi egyemeletes laktanyát keleti végüknél 1819-ben ugyancsak egyemeletes szárnnyal kötötték össze. 1847-ben azután az elavult, szegényes épületegyüttes helyén - részben a régi részek felhasználásával - felépítették a ma is álló, a Bástya- (ma Tóth Árpád) sétány nyugati oldala mentén húzódó, illetve a Kapisztrán térre néző, egymásra merőlegesen elhelyezkedő, kétemeletes klasszicista épületszárnyakat. A Nándor laktanyának helyet adó épületegyüttes az 1880-as években újabb, a Bástya sétány északi oldala mentén álló szárnnyal bővült. 1926-1929 között a nyugatra néző, 15 ablakos szárnyat a Hadimúzeum céljára alakították át. Ekkor kapta a homlokzat a középrizalit két emeletet összefogó architektúráját, a bejárat toszkán oszlopos portikuszát, a legénységi hálótermekből pedig kiállító helyiségek lettek. Kapisztrán téri homlokzata 23 ablakos, 7 ablakos középrizalittal.

Az épület az első világháború után új rendeltetést kapott. A benne működő Hadtörténeti Intézet és Múzeum országos hatáskörű, tudományos és közművelődési feladatokat végző közgyűjtemény, amely a magyar és a magyar vonatkozású hadtörténelmi tárgyak és dokumentumok gyűjtésével, őrzésével, kutatatásával, illetve bemutatásával foglalkozik. A Hadimúzeum és a Hadtörténelmi Levéltár 1918-ban alakult meg. Az intézmény először az Üllői úti Mária Terézia laktanyában kapott helyet, majd 1929-ben a Nándor-laktanya Vérmezőre néző szárnyába költözött; itt 1937. május 29-én nyitotta meg kapuit a nagyközönség számára. Levéltári és múzeumi gyűjteményei azóta is folyamatosan gyarapodnak adományok, hazai és külföldi vásárlások révén.

A második világháború idején az épület és a gyűjtemény egyaránt óriási károkat szenvedett. A részleges helyreállítás után első kiállítása 1949-ben nyílt meg, de a nagyrészt az eredeti állapotot visszaállító újjáépítés még mintegy két évtizedig eltartott.