La collezione Odescalchi costituisce uno dei nuclei del Museo Nazionale del Palazzo di Venezia: cronologicamente abbraccia un arco temporale molto ampio che va dalla sezione archeologica, numericamente inferiore, ai nuclei più rilevanti di armi medievali, rinascimentali e seicentesche.
L'armeria nasce dalla passione collezionistica del principe Ladislao Odescalchi (1846-1922), noto anche per aver fondato la cittadina di Ladispoli sul litorale laziale che da lui prende il nome. Non si tratta quindi di un'armeria gentilizia formatasi nei secoli nelle residenze della famiglia Odescalchi, sebbene queste fossero dotate di artiglierie e armi difensive da truppa, ma di una vera e propria collezione costituita per appagare la passione del principe, grande esperto e conoscitore di armi di ogni epoca. Grazie ai contatti instaurati con diversi antiquari italiani ed europei, tra cui l'inglese Samuel James Whawell e il francese Louis Bacherau, Ladislao riunì un cospicuo numero di armi provenienti per lo più dall'Europa occidentale, cui si aggiunsero piccoli gruppi non omogenei del medio e dell'estremo Oriente. Alla sua morte, avvenuta nel 1922, la collezione venne riordinata dal nipote Innocenzo nel palazzo romano di Piazza SS. Apostoli, con l'esposizione di armature intere, armi da difesa e da offesa, armi da fuoco. La raccolta arrivò a contare nel 1953, anno della morte di Innocenzo, circa duemila armi: milleduecento vennero acquistate dallo Stato Italiano nel 1959, le rimanenti portate nel castello di Bracciano, dove sono tuttora.
Nei primi anni Sessanta la collezione Odescalchi venne studiata e riordinata da Bruno Thomas, e dal 1969 al 1981 fu esposta nei saloni monumentali di Palazzo Venezia, sotto la cura di Nolfo di Carpegna che ne pubblicò il primo catalogo ragionato. Dal 2003 una parte della raccolta è conservata in una sala del palazzetto (sala 27), ma è in fase avanzata il progetto di un nuovo allestimento grazie al quale saranno riservate all'armeria altre sale espositive.