博物館的館址前身是病理檢驗所，這所法定古蹟是香港少數現存的二十世紀早期的建築。在1906年啟用時，建築物乃用作細菌學檢驗所，是香港第一所專為公共衛生而興建的臨床化驗所，旨在預防及控制當時在香港爆發的鼠疫及其他傳染病。檢驗所其後易名為病理檢驗所，以便更有效地反映其工作範圍。檢驗所於上世紀七十年代完成其化驗所的使命，其後於1996年經非政府慈善組織香港醫學博物館學會活化成現時的醫學博物館。