Home1792（寛政4）年、広島堺町の医師・星野良悦が工人・原田孝次に依頼して作った等身大の成人男子骨格模型で、舌骨、耳小骨を除く全骨が揃っている。木骨は手根骨や指骨のような小さい骨まで別々に作られ、ほぞとほぞ穴で結合するようになっている。『解体新書』の骨図（1774年）と比べて遥かに正確・精巧で、医師と工人の観察力と技術の確かさがうかがえる。
1798年、江戸に持参して杉田玄白や大槻玄沢から絶賛され、「身幹儀」と命名された。帰広の後、2体目の木骨を作り、幕府医学館に献上したが、これは行方がわからない。
その後に作られた各務木骨（1810年頃）、奥田木骨（1820年頃）と違い、星野木骨の頭蓋冠は切ってないが、頭蓋の内部構造や頭蓋内外を連絡する孔は、ほぼ正確に作られていることが、X線や内視鏡検査でわかる。2004（平成16）年、国の重要文化財に指定された。
なお、星野木骨は全身を組み立てて用いたとは考え難いが、レプリカを組み立てたものが常設展示してある。
特別展開催中は一部展示していないものがあります。
身幹儀（星野木骨） ※国重要文化財
解體新書（解体新書）【初版本】
江戸時代に杉田玄白らが翻訳した初版本（展示は増補版）。
医学生ノート
明治初年の医学生ノート。
忽布満（コップマン）氏など、外国人教師にも習ったことがわかります。
神農像
中国医学やわが国漢方医学の始祖といわれる、中国古代の王「神農」の像。
華岡青洲の書
世界で初めて全身麻酔を行った華岡青洲（初代）の書。
富士川游の書
日本で初めて医学史研究の道を拓いた、広島が生んだ偉大な医師富士川游の書。
吉益東洞像
日本脈管学会創設に中心的役割を果たした本学名誉教授西丸和義(生理学教室)が、退職にあたり作成した3体のうちの1体が、本学医学部に寄贈されました。
レオナルド・ダ・ヴィンチの解剖図譜（複製）
数百枚を所蔵。
原図はイギリス王室所蔵。
レーヴェンフックの顕微鏡（複製）
レーヴェンフックが作った世界最初の顕微鏡。
レントゲンのＸ線発生装置（複製）
レントゲンが作った世界最初のＸ線発生装置。
以上のほかにも、江戸時代の中国医学書『傷寒六書』、宇田川玄真著書『医範提綱』、マルピギーの「顕微鏡図譜」、エウスタキオの「解剖図譜」や、多数の本学名誉教授から寄贈された貴重本など、さまざまな資料が収蔵されています。
また、本学によって初めてその被害が明らかにされた「大久野島毒ガスコーナー」には、大久野島資料館から借用している、当時の毒ガス製造や保管に使われていた資料を、原爆放射線医科学研究所コーナーには、アメリカ合衆国から返還された、米軍機による原爆投下前後の写真を展示しています。
