Одним из подразделений информационно-аналитического отдела методического центра госпиталя является музейная экспозиция истории госпиталя. Музей был организован в декабре 1947 г. к 240-летнему юбилею старейшего государственного лечебного учреждения страны.
В экспозиции музея представлены документы, учебные пособия, макеты, предметы обихода, медицинское оборудование и инструменты разных эпох, фотографии, по которым можно проследить этапы развития учреждения, становления в его стенах отечественного госпитального дела, медицинской науки и медицинского образования, характер и значимость вклада коллектива госпиталя в развитие отечественной и мировой медицинской науки и практики.

В библиотеке экспозиции хранятся более 600 экземпляров книг XVIII-XIX вв., периодические медицинские издания XIX-XX вв.

Коллектив Главного военного клинического госпиталя имени академика       Н.Н. Бурденко делает все возможное для того, чтобы не прерывалась связь поколений, и бережно хранит память о боевом пути военных медиков госпиталя – истинных патриотах своей Отчизны. Проводится постоянная научно-изыскательская работа, обновляются фонды и экспозиции, готовятся тематические выставки.

В госпитале организуются экскурсии для врачей, студентов и школьников, военнослужащих, пациентов госпиталя и всех, кого интересует история военной медицины России и ее старейшего госпиталя.

Зал № 1. Госпиталь в XVIII – начале XIX века

Экспозиция зала № 1 посвящена истории развития госпиталя в течение первого столетия его существования.

К началу XVIII века в России все настоятельнее ощущалась потребность в подготовке отечественных лекарей, которые владели бы всеми достижениями современной медицины. Наряду с другими преобразованиями государственного и общественного устройства России перемены приходят и в российское военно-медицинское дело: Петр I приступает к созданию государственной системы медицинского обеспечения населения и армии, а также медицинского образования.

Стенды зала знакомят посетителей с традициями народной медицины на Руси, отражают длительный процесс формирования принципов отечественной государственной и военной медицины.

В экспозиции представлены копии архивных документов: Указ императора Петра I об основании госпиталя, о назначении в госпитале главного доктора Николая Бидлоо, переписка Петра I и Николая Бидлоо. Ряд витрин рассказывает об анатомическом театре госпиталя, аптечном деле, первой Госпитальной школе.

В витринах зала также можно увидеть медицинские инструменты и книги XVIII века, аптечную посуду, анатомические препараты, предметы быта.

Отдельные материалы посвящены роли Московского госпиталя в ликвидации эпидемии чумы 1770-1772 гг., героической работе врачей и учеников Госпитальной школы в чумных изоляторах, развернутых в московских монастырях.

Экспозиция зала № 1 отражает большой вклад выпускников Госпитальной школы в организацию и развитие российского здравоохранения, в формирование основ отечественной клинической медицины.

Зал № 2. Госпиталь в XIX – начале XX века

Экспозиция зала № 2 посвящена истории развития госпиталя в течение второго столетия его существования.

На протяжении XIX века Московский военный госпиталь верно служил Отчизне, стоял на страже интересов больных, врачевал и учил врачевать. Талантом и трудом многих поколений врачей совершенствовались и приумножались его лучшие традиции, главным содержанием которых была верность принципам отечественной клинической и военной медицины.

На стендах рассказывается о том, как в Московском госпитале впервые был введен в практику лечебной работы разработанный госпитальными врачами «скорбный лист» (позже переименованный в «историю болезни»), вскоре получивший широкое распространение по всей России.

Ряд материалов посвящен Отечественной войне 1812 г. Усилиями личного состава госпиталя перед занятием Москвы французами удалось эвакуировать тысячи раненых. Личный состав Московского военного госпиталя стал костяком военно-временных госпиталей в Касимове, Елатьме и Меленках. На них легла большая работа по размещению и питанию практически всех раненых русской армии в сражениях от Витебска до Бородина.

На стендах рассказывается о развитии и совершенствовании лечебно-диагностической работы в госпитале, о выдающихся российских медиках, трудившихся в его стенах в XIX столетии: анатоме и хирурге Е.О. Мухине, основоположнике терапии и военной медицины М.Я. Мудрове, И.Е. Дядьковском, с именем которого связано развитие клинической медицины, А.И.Овере – авторе первого отечественного патологоанатомического атласа. Большой вклад в сохранение здоровья российских воинов внесли А.И. Полунин, И.Т. Глебов, В.А. Басов,           А.С. Севрюк.

В 1847-1849 гг. в Московском военном госпитале неоднократно бывал великий русский хирург Николай Иванович Пирогов: он проводил показательные операции под эфирным наркозом и обучал госпитальных врачей технике их выполнения. В витринах музея экспонируются документы и книги, автором которых является      Н.И. Пирогов. Один из раритетов – личный анатомический атлас Н.И. Пирогова. Экспозиция отражает участие госпиталя в многочисленных войнах, которые вела Россия в середине XIX – начале XX века: Крымской (1853-1856), Русско-турецкой (1877-1878), Русско-японской (1904-1905).

В зале представлено рабочее место выдающегося ученого и хирурга-клинициста Николая Васильевича Склифосовского, в течение 13 лет являвшегося хирургом-консультантом Московского военного госпиталя. Посетители могут ознакомиться с историей сестринского ухода за больными в военных медицинских учреждениях, так как госпиталь является одним из первых в России, где с середины XIX века было разрешено допускать к уходу за больными сестер милосердия.

 Зал № 3. Госпиталь в первой половине XX столетия

Экспозиция зала № 3 посвящена истории развития госпиталя в течение первой половины XX века – века глобальных катаклизмов и перемен в судьбах миллионов людей.

Материалы стендов и витрин посвящены деятельности Московского госпиталя в сложнейшие исторические периоды жизни России: в годы Первой мировой войны, Февральской и Октябрьской революций, Гражданской и Великой Отечественной войн. Во всех испытаниях «первенец» российской медицины хранил верность традициям, заложенным его основателями: усилиями коллектива в его стенах оказывалась своевременная помощь тысячам раненых и больных пациентов, развивалась и совершенствовалась медицинская наука и практика.

В начале XX века в стенах госпиталя работали такие известные ученые, как: С.Я. Чистович, А.П. Крымов, А.Ф. Бердяев, В.В. Нефедов, П.Ф. Петерман,         П.В. Любомудров, Е.Н. Малютин, Е.К. Сепп, Ф.А. Андреев, В.Ф. Зеленин,         В.И. Кедровский, Г.Д. Воскресенский. Экспозиция зала наглядно представляет этапы развития госпиталя после 1917 г., отражает вклад госпитальных специалистов в военно-медицинскую науку и практику. Ряд экспонатов посвящен деятельности в стенах 1-го Красноармейского Коммунистического госпиталя (так назывался госпиталь с 1918 по 1927 гг.) одного из первых советских высших медицинских учебных заведений – Государственной высшей медицинской школы (1918-1924).

Посетителям повествуется о деятельности госпиталя в предвоенный период, внесшей весомый вклад в разрешение актуальных вопросов обороны государства.

Экспозиция зала, посвященная работе Московского Коммунистического военного госпиталя в годы Великой Отечественной войны, подчеркивает, что в это тяжелое для нашей Родины время усилия коллектива были сосредоточены на главной цели – сохранить жизнь и здоровье как можно большему числу раненых и больных воинов Красной Армии.

Зал № 4. Госпиталь во второй половине  XХ – начале XХI века

Экспозиция зала № 4 посвящена истории развития госпиталя в течение второй половины XX – начале XXI века.

Материалы экспозиции, посвященные описанию деятельности Главного военного клинического госпиталя имени академика Н.Н. Бурденко в последние десятилетия, наглядно отражают глобальные процессы, происходившие в нашей стране, и их влияние на жизнь старейшего лечебного учреждения.

В 1960-1990-е гг. Главный военный госпиталь вышел на новый уровень лечебной и научной работы: продолжался процесс углубленной специализации лечебных и диагностических отделений; в повседневную практику внедрялись новейшие методы оказания медицинской помощи; повысилось качество хирургической и терапевтической помощи больным.

Госпиталь рос и развивался, укреплялся его научный и творческий потенциал. С каждым годом возрастала роль Главного военного госпиталя как одного из клинических и научно-методических центров военно-медицинской службы Вооруженных Сил.

Стенды и витрины зала представляют повседневную жизнь всех подразделений госпиталя, широкие возможности его диагностических и лечебных отделений в оказании современной высокотехнологичной помощи пациентам.

Ряд экспонатов посвящен работе врачей госпиталя в «горячих точках». Как и в прошедшие годы, специалисты госпиталя первыми приходят на помощь раненым и больным в очагах боевых действий, пострадавшим в результате экологических и техногенных катастроф, подтверждая на практике высокую реальную боеготовность и потенциал старейшего лечебного учреждения.

Экспозиция наглядно отражает причины, позволившие старейшему российскому лечебному учреждению достойно нести звание Главного военного госпиталя страны, –  поступательное развитие традиций, прогрессивную политику руководителей, самоотверженный труд тысяч специалистов.

Музей имеет 4 зала.