พิพิธภัณฑ์ศิริราชพิมุขสถาน เป็นพิพิธภัณฑ์จัดสร้างขึ้นใหม่โดยใช้อาคารสถานีรถไฟธนบุรี (เดิม) นำเสนอเรื่องราวที่ทรงคุณค่ายิ่ง ทั้งทางประวัติศาสตร์ของพื้นที่บริเวณคลองบางกอกน้อยวังหลัง ตั้งแต่สมัยกรุงธนบุรี สืบมาจนถึงปัจจุบัน นอกจากนั้นยังแสดงประวัติของศิริราช ประวัติการแพทย์แผนไทย การสร้างทางรถไฟสายใต้และวิถีชุมชนบางกอกน้อย โดยใช้เทคนิคนำเสนออย่างทันสมัย

• ห้องศิริราชขัตติยพิมาน : น้อมรำลึกถึงพระมหากรุณาธิคุณและพระเมตตาคุณของพระมหากษัตริย์ และพระบรมวงศานุวงศ์ชั้นผู้ใหญ่ที่มีต่อโรงพยาบาลศิริราชและการแพทย์ของประเทศไทยมายาวนาน
• ห้องสถานพิมุขมงคลเขต : ถ่ายทอดพระราชประวัติกรมพระราชวังบวรสถานพิมุข ผ่านจิตรกรรมไทยแบบประเพณี จัดแสดงหุ่นละครพระราชนิพนธ์เรื่อง 'พระศรีเมือง' และภาพปักตัวละครเอกใน วรรณคดีเรื่อง ไซ่ฮั่น
• ฐานป้อมพระราชวังหลัง : หลักฐานทางโบราณคดีที่เหลืออยู่ของพระราชวังบวรสถานพิมุข (วังหลัง) อิฐแต่ละก้อนที่เรียงซ้อนกัน สามารถเล่าเรื่องราวของอดีตและสภาพสังคมเมื่อกว่า 200 ปีได้อย่างมากมาย
• เครื่องถ้วยโบราณ : ชิ้นส่วนเครื่องถ้วยโบราณหลายยุคสมัย ที่ขุดพบระหว่างการก่อสร้างสถาบันการแพทย์สยามินทราธิราช แสดงให้เห็นถึงความสำคัญของพื้นที่บริเวณปากคลองบางกอกน้อย
• ห้องโบราณราชศัสตรา : จัดแสดงศาสตราวุธหลากชนิดหลายชาติพันธุ์ ล้วนทรงคุณค่า ที่คณะแพทยศาสตร์ฯ ได้รับมอบจากราชสกุล “เสนีวงศ์” ซึ่งเป็นราชสกุล ที่สืบเชื้อสายจากกรมพระราชวังบวรสถานพิมุข
• ห้องคมนาคมบรรหาร : ชมภาพยนตร์สี่มิติสุดระทึกใจ เสมือนหนึ่งได้นั่งอยู่ในขบวนรถไฟสายใต้ แล่นผ่านกาลเวลา ย้อนอดีตไปถึงวันเริ่มสร้างสถานี เข้าสู่ช่วงสงครามโลกครั้งที่ 2 ต่อเนื่องถึงปัจจุบัน
• งานพระเมรุสมเด็จเจ้าฟ้าศิริราชกกุธภัณฑ์ : ภาพประวัติศาสตร์ควรแก่การจดจำ ที่มาแห่งมงคลนาม ไม้ อาคารประกอบ และเครื่องเรือน จากงานพระเมรุครั้งนี้ ได้นำมาสร้าง “โรงศิริราชพยาบาล” โรงพยาบาลหลวงแห่งแรกของแผ่นดิน
• หุ่นกายวิภาคมนุษย์ : ปฐมบทของสื่อการเรียนกายวิภาคศาสตร์ ในโรงเรียนแพทย์ยุคแรก หุ่นจำลองที่ทำจากเยื่อกระดาษอายุเกือบร้อยปีนี้ เป็นประจักษ์พยานของความก้าวหน้าในวิชาแพทย์สมัยนั้น
• สมเด็จพระบรมราชชนก : “พระบิดาแห่งการแพทย์แผนปัจจุบันและสาธารณสุขของไทย” ผู้ทรงเป็นแบบอย่างแห่งความเพียร ความอุตสาหะ และการเสียสละโดยเห็นแก่ประโยชน์ของส่วนรวมเป็นสำคัญ
• จักษุวิทยา : มาสัมผัสถึงบรรยากาศของห้องตรวจโรคตาในอดีต รู้จักเครื่องมือของจักษุแพทย์ที่ใช้ในการวินิจฉัยโรค และวัตถุจัดแสดงที่หาชมได้ยาก เช่น เลนส์ของต้อกระจก จากผู้ป่วยนับพันราย และเครื่องมือผ่าตัดดวงตาของศิริราชในอดีต
• อาจารย์ใหญ่ : หัวใจสำคัญของการเรียนวิชากายวิภาคศาสตร์ที่นักศึกษาแพทย์ทุกคนรู้จัก เคารพและเรียกขานกันว่า “อาจารย์ใหญ่” โต๊ะปฏิบัติการชุดนี้เคยรองรับ “อาจารย์ใหญ่” มารุ่นแล้วรุ่นเล่า
• การจำลองการผ่าตัด : เมื่อชีวิตผู้ป่วยอยู่ในความรับผิดชอบของ ท่าน ร่วมเป็นหนึ่งในทีมผ่าตัดเพื่อปฏิบัติการในห้องผ่าตัดจำลองย้อนยุค และเข้าถึงหัวใจของการทำงานเป็นทีม
• มหัศจรรย์ร่างกายมนุษย์ : ไขรหัสการแพทย์ ความจริงเกี่ยวกับร่างกาย มนุษย์ ในมุมมองของการแพทย์แผนไทย และการแพทย์แผนตะวันตก ถอดรหัสความรู้สู่การมีสุขภาพดีด้วยหลักธรรมานามัย
• ร้านโอสถวัฒนา : รวบรวมสมุนไพรไทยหลายร้อยชนิด อัศจรรย์สรรพคุณยาไทยในร้านขายยาโบราณ พร้อมเครื่องมือ อุปกรณ์หลากหลาย พัฒนามาเป็นการผลิตยาด้วยเทคนิคที่ทันสมัย
• สมเด็จพระพุฒาจารย์(โต พรหมรังสี) : กราบนมัสการพระอริยสงฆ์ผู้ที่ได้รับการยกย่องว่ามีจริยาวัตรน่าเลื่อมใส เป็นมหาเถระที่ได้รับความนิยมนับถือ ได้รับการเคารพ ศรัทธาตั้งแต่พระมหากษัตริย์ ตลอดไปจนถึงสามัญชนทั่วไป
• วิถีชีวิตชาวบางกอกน้อย : โรงละคร บทกวี ร้านค้า และศาลาโรงธรรม เป็นส่วนหนึ่งของศิลปวัฒนธรรม ประเพณี และภูมิปัญญา ที่รวมเอาวิถีชีวิตของผู้คนสองฝั่งคลองบางกอกน้อยให้เชื่อมโยงถึงกัน
• เรือโบราณ : เผยโฉมเรือไม้โบราณมีความยาวถึง 24 เมตร ถูกฝังกลบมากว่า 100 ปี ถือเป็นเรือไม้ลำ ใหญ่ที่สุดของประเทศเท่าที่เคยขุดค้นได้ เป็นหนึ่งในมรดกทางวัฒนธรรมอันล้ำค่าของประเทศไทย