Rundt i museet er placeret temaudstillinger, nogle af permanent karakter bl.a. en udstilling om nedstyrtede allierede fly omkring Ringkøbing fjord under krigen - andre mere anledningspræget som f.eks. 100 året for den første flyvning af brødrene Wright.
Disse udstillinger tilrettelægges ofte af museets frivillige stab eller i et samarbejde med andre beslægtede institutioner eller privatpersoner med en spicifik viden om et konkret emne.
I anledningen af Flyvevåbnets 60 års jubilæum 2010 blev der etableret 5 nye udstillinger i afdelingen med Flyvevåbenmuseet, alle under temaet Flyvevåbnets internationale virke. En af udstillingerne omhandler operationerne i Grønland, bla. udlægning af depoter til Siriuspatruljen.