Музей является преемником и хранителем первых коллекций медицинских музеев Российской империи. Его собрание берет начало от коллекций инструментов Мастеровой избы, основанной Петром I, коллекций Хирургического, Пироговского и Военно-санитарного музеев.
По богатству фондов, отображающих развитие медицины и деятельность её выдающихся представителей, музей является одним из крупнейших в мире. Архив музея содержит более 200 тыс. единиц хранения. Среди них коллекции произведений живописи, лекарственных средств, медицинских инструментов, формы одежды военных медиков, медицинские книги, документы, фотографии, персональные фонды видных деятелей медицины.

Экскурсовод Селиванова Л. Н. прочитала воспитанникам лекцию «Военная медицина России», продемонстрировав ребятам медицинские инструменты прошлых лет, после чего пригласила гостей посетить экспозицию зала «Анатомический театр», в котором демонстрируются экспонаты из коллекции известных русских хирургов, в том числе посмертная маска А. В. Суворова, а также анатомические препараты и муляжи, секционные инструменты, произведения анатомической графики XVI – начала XVIII в. из собрания музея.
Собранные в музее произведения изобразительного искусства, вещественные и письменные материалы, фотодокументы отражают все этапы развития российской медицины и военно-медицинской службы, вклад ее выдающихся представителей в мировую сокровищницу знаний.

Экспозиция посвящена истории российской медицины с древнейших времен до наших дней. Она служит своеобразным памятником самоотверженному труду медиков в дни мира и войны.