珍貴展品有藥王孫思邈木雕像、宋代針炙銅人、李東垣家譜等。
為提高展出水平，突出醫藥科技特色，展出有大型研究機、碾藥船與手工機械傳動裝置，福建泉州宋代沈船打撈的藥物等。為了增加展出的形象性和趣味性，展線上還專門設置了館中館——按《清明上河圖》復原的北宋診所“趙太丞家”醫藥鋪，形象具體地反映出古代開展醫療工作的基本情形。還專門籌建了壹個鐵盒展室，展出了不少大型衛生器具。陳列有陜西渭南出土的新石器時代的桃核和其他各地出土的歷代藥物，有《千金寶要》的早期拓本，同時收藏和展出反映延安時期醫藥活動的革命文物，藏品極為豐富。
醫史博物館收藏有中國古代醫方碑刻26通，保存了大量古代醫藥文獻的珍貴實物史料。如收藏有經驗備錄碑、海上方碑、集驗良方碑，以及武之望家祠碑等難得的歷代石刻藝術珍品。另外刻制有傅青主女科醫方手跡碑，以及復制的千金寶要碑、歷代名醫神碑、大秦景教流行中國碑、銅人俞穴針炙圖經殘石碑等，被譽為醫藥小碑林。 戰國時期醫療工具。國家二級文物（1998年由陜西省文物鑒定委員會鑒定），1978年出土於內蒙古伊蒙達拉特旗樹林召，收藏於我校“陜西醫史博物館”。
針長4.6厘米，總重量1.7克。壹端呈錐狀針尖，壹端是半圓形利刃，腰部呈三棱狀。針端如針灸針，以刺穴療病；刃端如外科手術刀，以放血、排膿。古人巧妙的將針、刀合而為壹，即表明了戰國時期針刺術與外科療法的***存與發展，也表明了當時青銅制造術的進步和精妙，讓人嘆為觀止。高等醫藥院校規劃教材《中國醫學史》（第六版）錄用了此文物研究成果（正文第九頁，第二自然段）。 誦芬堂扁瓷藥瓶：清代，瓷質，口徑1.5厘米，底徑2×1.6厘米，高6厘米。平口沿，扁圓腹，平底，腹上有“姑蘇閶門內天庫前”字樣，另壹面有“誦芬堂雷”字樣。此藥瓶的制作方法是采用註漿造胎，人工後修，人工書寫的制造工藝，可批量生產。
蘇州雷允上藥店是清雍正十二年(1734年)，雷允上在蘇州閶門內、天庫前開設的“誦芬堂”藥鋪。藥鋪銷售自制成藥，集醫藥於壹處。雷允上也因醫德高尚、醫術高超，病人遂把醫名、店名連在壹起，稱為“雷允上誦芬堂”、“誦芬堂雷”或直接稱“雷允上”。“雷允上”生產的六神丸保持傳統特色，享譽中外，對防疫、治病作出了突出貢獻。此藥瓶也提示早在清代中藥就可進行批量生產和銷售。 明代瓷器。口徑17.5厘米，通高40厘米，底徑22厘米。陜西涇陽萬靈堂藥店征集。1983年入藏我校“陜西醫史博物館”。明青花松竹梅大藥罐，圓唇，直頸，直腹，圈足，腹部有松竹梅圖案，口沿微殘。
青花瓷起源於唐宋，成熟於元朝，而明代永宣（永樂、宣德時期）青花則登峰造極，如日中天，本館此品正是這壹時期的珍貴之作。所用顏料是來自西域的“蘇麻離青”，因其含鐵高而含錳量低，在適當的火候燒造下呈現出藍寶石般的鮮艷色澤，還會出現銀黑色結晶斑和暈散情況，厚重、美艷而又自然，是這壹時期青花瓷器的壹大特色。
涇陽萬靈堂由“黃萬靈”創建於明天啟三年（1624），社會上流行壹句諺語“先有萬靈堂，後有涇陽城”，足見其歷史悠久。當年因西北風大，塵土飛沙、幹旱缺水致患眼病者多，黃萬靈精心鉆研出了“八寶推雲散”、“棕葉皮涼眼藥”等見效快、功效顯著的眼藥，深受客商歡迎，暢銷甘肅、青海、臨洮等地，後壹直興盛不衰，直至解放後公私合營。此罐是萬靈堂盛放保存涼眼藥的重要器物。 杵臼是中藥傳統加工工具之壹，流傳悠久，至今仍在中藥房沿用。它起源於何時，無從查考。漢代畫像磚圖案中藥臼時有出現，可見至遲在漢代就已經廣泛使用。本館此杵臼，為漢代物品，青銅質地。口徑11厘米，腹圍43厘米，底徑11厘米。杵長30.5厘米，直徑1-3.2厘米，高14.5厘米。斂口，鼓腹，平底，平口沿，腹部飾凸紋三道，杵中部亦飾有凸紋三道，是壹件頗為珍貴的醫藥文物。
銅藥臼發出的聲音清朗透亮又厚重樸質，能傳很遠，似乎又從很遠的地方折回來，病人聽了心也跟著透亮起來，會覺得病已經好了壹半。
此藥臼距今已2000余年，造型古樸大方，有紋飾，和今天中藥房使用的粗陋鐵臼相比，古人在這項用具上的精巧鑄造工藝實在令人嘆服。