伍连德纪念馆坐南朝北，楼体为砖红色，坐基为灰色，是典型俄罗斯风格的二层砖木结构的楼房，每层六个房间。纪念馆共有五个展厅，二个场景复原。五个展厅的陈列采用专题形式，分为四大部分，即：“出生南洋 献身医学”、“扑灭鼠疫 功绩卓著”、“建树颇多 遗产丰厚”和“世人景仰 伟业永存”。四大专题突出体现了伍连德博士在中国度过的他人生中最辉煌的30年历程。两个复原场景：一个是伍连德士办公室，一个是伍连德博士实验室。此外，纪念馆又采用新的展示方法，如：多媒体展示、灯箱地图、室外图片展览等。所有展厅的图片、照片和文字说明均为开放式展示。纪念馆展出藏品为104件，其中珍贵展品25件，主要是伍连德所获得的勋章、纪念章5枚、伍连德经典著作《鼠疫概论》1册、寿幛8幅。
伍连德纪念馆是世界上第一座纪念伍连德博士的场所，隶属于哈医大一院，是“二位一体”的共建、共协单位，作为省、市、民盟爱国主义教育基地和中国华侨国际文化交流基地以及市民喜爱的文博展馆，体现着一座城市的历史印迹，是公民文化建设的重要内容，在弘扬伍连德精神、传承光荣历史、凝聚民族精神，启迪教育后人、加强公民爱国主义教育及加强社会主义核心价值体系建设方面具有不可替代的文化价值和文化内涵。伍连德博士创新务实的学术思想与医学理念始终指引着哈医大的教育教学、科学研究、医疗服务以及人才培养等工作的创新开展，成绩卓著。
伍连德博士（1879—1960）是中国近现代医学先驱、著名公共卫生学家、医学教育家、社会活动家、卫生保健事业的开拓者、杰出的爱国主义者和人道主义者。伍连德是英国剑桥大学第一位获得医学博士的中国人，1907年受聘回国任职，1910年东北鼠疫大流行时被清政府任命为全权防疫总医官，他不畏艰险，采取多种科学的防治办法，仅用4个月时间就扑灭了这场震惊中外的鼠疫大流行，使人类又一次免遭疫病浩劫，被世人誉为“鼠疫斗士”。1911年4月在奉天万国鼠研究会上，与会中外专家达成共识，建议中国政府在东在省设立永久性防疫机构，以防瘟疫卷土重来。1911年7、8月间，伍连德获清政府同意，于哈尔滨红军街（原海关大楼）筹建东三省防疫处。1912年夏滨江医院建成（即现在的道外区保障街140号），东三省防疫处遂迁入医院，形成医院与行政“二位一体“的防疫机构，其功能是医院平时应诊，疫时防疫，监测东三省各地疫情守护民众健康，伍连德任防疫处总办兼总医官，同时兼任滨江医院院长。1926年9月在哈尔滨滨江医院院址创办了滨江医学专门学校（即哈尔滨医科大学前身），开东北地区中国人自办医学教育之先河。同年，伍连德博士的长女伍玉玲在这里出生。“九·一八”事变后，防疫处被迫解散。此后，原址建筑变迁尚未得到查证。新中国成立后，东三省防疫处旧址建筑曾先后做过民居、学校、幼儿园、仓库，直至1996年，伍玉玲来上海参加“纪念中华医学会成立80周年暨伍连德博士国际学术研讨会”，其后她来到哈尔滨看一看她的出生地，省政协副主席、哈医大一院心血管教授傅世英教授代表省政府接待伍玉玲，伍玉玲将自己编著的《回忆伍连德博士——鼠疫斗士》大型画册送给傅世英教授，这使没有见过伍连德，对其了解甚少的傅老师被伍连德的杰出贡献和伟大精神所感动，并在耄耋之年走上发起和筹建伍连德纪念馆之路。
