珍贵展品有药王孙思邈木雕像、宋代针炙铜人、李东垣家谱等。
为提高展出水平，突出医药科技特色，展出有大型研究机、碾药船与手工机械传动装置，福建泉州宋代沉船打捞的药物等。为了增加展出的形象性和趣味性，展线上还专门设置了馆中馆——按《清明上河图》复原的北宋诊所“赵太丞家”医药铺，形象具体地反映出古代开展医疗工作的基本情形。还专门筹建了一个铁盒展室，展出了不少大型卫生器具。陈列有陕西渭南出土的新石器时代的桃核和其他各地出土的历代药物，有《千金宝要》的早期拓本，同时收藏和展出反映延安时期医药活动的革命文物，藏品极为丰富。
医史博物馆收藏有中国古代医方碑刻26通，保存了大量古代医药文献的珍贵实物史料。如收藏有经验备录碑、海上方碑、集验良方碑，以及武之望家祠碑等难得的历代石刻艺术珍品。另外刻制有傅青主女科医方手迹碑，以及复制的千金宝要碑、历代名医神碑、大秦景教流行中国碑、铜人俞穴针炙图经残石碑等，被誉为医药小碑林。 战国时期医疗工具。国家二级文物（1998年由陕西省文物鉴定委员会鉴定），1978年出土于内蒙古伊蒙达拉特旗树林召，收藏于我校“陕西医史博物馆”。
针长4.6厘米，总重量1.7克。一端呈锥状针尖，一端是半圆形利刃，腰部呈三棱状。针端如针灸针，以刺穴疗病；刃端如外科手术刀，以放血、排脓。古人巧妙的将针、刀合而为一，即表明了战国时期针刺术与外科疗法的共存与发展，也表明了当时青铜制造术的进步和精妙，让人叹为观止。高等医药院校规划教材《中国医学史》（第六版）录用了此文物研究成果（正文第九页，第二自然段）。 诵芬堂扁瓷药瓶：清代，瓷质，口径1.5厘米，底径2×1.6厘米，高6厘米。平口沿，扁圆腹，平底，腹上有“姑苏阊门内天库前”字样，另一面有“诵芬堂雷”字样。此药瓶的制作方法是采用注浆造胎，人工后修，人工书写的制造工艺，可批量生产。
苏州雷允上药店是清雍正十二年(1734年)，雷允上在苏州阊门内、天库前开设的“诵芬堂”药铺。药铺销售自制成药，集医药于一处。雷允上也因医德高尚、医术高超，病人遂把医名、店名连在一起，称为“雷允上诵芬堂”、“诵芬堂雷”或直接称“雷允上”。“雷允上”生产的六神丸保持传统特色，享誉中外，对防疫、治病作出了突出贡献。此药瓶也提示早在清代中药就可进行批量生产和销售。 明代瓷器。口径17.5厘米，通高40厘米，底径22厘米。陕西泾阳万灵堂药店征集。1983年入藏我校“陕西医史博物馆”。明青花松竹梅大药罐，圆唇，直颈，直腹，圈足，腹部有松竹梅图案，口沿微残。
青花瓷起源于唐宋，成熟于元朝，而明代永宣（永乐、宣德时期）青花则登峰造极，如日中天，本馆此品正是这一时期的珍贵之作。所用颜料是来自西域的“苏麻离青”，因其含铁高而含锰量低，在适当的火候烧造下呈现出蓝宝石般的鲜艳色泽，还会出现银黑色结晶斑和晕散情况，厚重、美艳而又自然，是这一时期青花瓷器的一大特色。
泾阳万灵堂由“黄万灵”创建于明天启三年（1624），社会上流行一句谚语“先有万灵堂，后有泾阳城”，足见其历史悠久。当年因西北风大，尘土飞沙、干旱缺水致患眼病者多，黄万灵精心钻研出了“八宝推云散”、“棕叶皮凉眼药”等见效快、功效显著的眼药，深受客商欢迎，畅销甘肃、青海、临洮等地，后一直兴盛不衰，直至解放后公私合营。此罐是万灵堂盛放保存凉眼药的重要器物。 杵臼是中药传统加工工具之一，流传悠久，至今仍在中药房沿用。它起源于何时，无从查考。汉代画像砖图案中药臼时有出现，可见至迟在汉代就已经广泛使用。本馆此杵臼，为汉代物品，青铜质地。口径11厘米，腹围43厘米，底径11厘米。杵长30.5厘米，直径1-3.2厘米，高14.5厘米。敛口，鼓腹，平底，平口沿，腹部饰凸纹三道，杵中部亦饰有凸纹三道，是一件颇为珍贵的医药文物。
铜药臼发出的声音清朗透亮又厚重朴质，能传很远，似乎又从很远的地方折回来，病人听了心也跟着透亮起来，会觉得病已经好了一半。
此药臼距今已2000余年，造型古朴大方，有纹饰，和今天中药房使用的粗陋铁臼相比，古人在这项用具上的精巧铸造工艺实在令人叹服。
