医圣祠基本陈列为中国医史、仲景文化。中国医药学，以其历史悠久、文化内涵深邃而著称。医圣祠基本陈列自东偏殿起始，以殷商甲骨文医药文字为底衬背景，以民俗生活用具、医用骨针等展示，揭开远古至秦汉社会医药卫生发展之序幕。

大殿以张仲景生平组画、《伤寒杂病论》版本及后世医家注释著作陈列为主，凸显仲景学说的巨大影响力。西偏殿展示宋以后医药器械药具的日臻完善与发展。历代医药器具图片贯穿陈列始终。

馆藏文物125件（套），名家书画题词275幅，碑拓40幅。另有书刊、文献10000余册，其中明清民国时期的线装古医籍及名家捐赠医籍2984册。主要藏品有：

（1） 针灸穴位女灰陶人。陶人为女性，造型质朴，浑身遍布排列成行的针灸穴位，四肢己残缺，是东汉晚期制作的医用人体模型。

2）咸和五年（330年）长沙太守医圣张仲景墓碑。该碑圆额长方，长方座。碑文楷书阴刻上下读一行十一字“汉长沙太守医圣张仲景墓”，边刻双线勾勒卷草纹，碑额刻有莲花盖、莲花托，碑的下部有莲花座。碑阴无字。碑座后有一从右至左读隶书四字“咸和五年”，明证张仲景墓址所在地。

（3）《伤害杂病论》第十二稿（白云阁藏）木刻版。为陕西中医研究院米伯让先生遵从其师黄竹斋先生遗愿，于1981年捐献医圣祠，该木刻版呈长方形，共151块，分别放于三个栗色木箱内，每块阳文反刻，从左至右共21行，上下读，满行19字，是《伤寒杂病论》完整的木刻版，文物价值、学术价值甚高。