El museo posee alrededor de 2.500 piezas que dan cuenta de los aparatos, equipos e instrumental médico empleados entre los siglos XVII y XX. Están especialmente representados los originados en el siglo XIX.  Esta colección aborda la Historia de la Salud, desde sus diversas perspectivas histórico-tecnológicas y es, sin lugar a dudas, el mayor acervo de su tipo en Chile. En ella pueden encontrarse objetos de uso médico, farmacéutico y científico, tanto instrumental como aparatos, desde los frascos de la Botica de los Jesuitas, del siglo XVII, hasta un aparato de electroanestesia, cuyo inventor fue el médico chileno Dr. Ramón Araya Echeverría.

Asimismo, el Museo colecciona un conjunto de objetos entre obras de arte, muebles, vestuario y esculturas, que en estricto rigor no son de uso médico ni científico, pero sí de algún modo se relacionan con la historia de la Salud en chile, como los retratos al óleo y esculturas de médicos o benefactores, muebles, equipamiento y estatuas de los antiguos establecimientos sanitarios de Chile.