Начало собранию Военно-медицинского музея положили медицинские инструменты, привезённые Петром I из Европы в начале 1700-х годов. Позже к ним прибавились экспонаты из Мастеровой избы, своими коллекциями поделились Военно-санитарный, Пироговский и Хирургический музеи.

История Военно-медицинского музея в его современном виде начинается в ноябре 1942 года в Москве. После войны музей переводят в Ленинград и размещают в здании бывших казарм лейб-гвардии Семёновского полка. Здание музея представляет интерес как памятник архитектуры — оно было построено в 1799 году архитектором Фёдором Демерцовым.

Основу коллекции составляют медицинские инструменты и лекарственные препараты разных эпох, а также форма военных медиков, различные фотографии и исторические документы. В экспозиции представлено большое количество произведений, имеющих художественную ценность — это полотна советских и российских художников, графические произведения и работы, относящиеся к декоративно-прикладному искусству. Большой популярностью у публики пользуются картины Ильи Репина (1881) и Алексея Вепхвадзе (1948). Не проходят посетители и мимо трактата французского медика Амбруаза Паре, изданного в 1607 году, личных вещей Николая Пирогова, Сергея Боткина и других выдающихся деятелей отечественной медицины.

Среди работников музея — более 10 научных сотрудников с докторскими и кандидатскими степенями, заслуженные врачи и работники культуры Российской Федерации. Обширная музейная база послужила основой для защиты 500 диссертаций, составления сотен научно-исследовательских работ, монографий и учебных пособий. Сотрудники музея проводят огромную работу по популяризации идей гуманизма. Они организовывают постоянные и передвижные выставки, среди которых экспозиция «Милосердие без границ».

Отдельные разделы музея посвящены таким значимым общественным вопросам, как гендерное равенство, международное гуманитарное право и защита прав человека.

Музей является мощной научно-просветительской базой, которой пользуются десятки тысяч специалистов. На её основе проходит подготовка медицинского и научного персонала. Экспонаты музейного фонда освещают различные исторические вопросы русской и зарубежной военной медицины.