Muuseumi rajamise mõtte algatajaks ja asutajaks oli Eesti Arstideseltside Liit, kus Tartu Ülikooli Tervishoiu Instituudi juhataja prof. Aleksander Rammul tõstatas mõtte muuseumi loomise vajadusest. Otsene impulss tegutsemiseks saadi Eesti arstide I kongressi puhul korraldatud arstiteaduslikust näitusest (nov.-dets.1921), mille eksponaate taheti osaliselt säilitada. Kaudseks põhjuseks oli soov parandada eestlaste hügieeni ja seeläbi rahva tervist. Eestlaste endeemilistest haigustest kirjutas juba 1814. aastal Karl Ernst V. Baer. Muuseumi esimeseks asukohaks sai Tartu.

22. novembril 1922 moodustati Tervishoiu Muuseumi toimkond (prof. A.Rammul, prof. A.Paldrock, dots. Blumberg, dr. O.Tomberg, dr. G.Kroll), asjaajajaks valiti stud.med. Voldemar Sumberg.

Kuna Eestis puudusid samalaadse muuseumitöö kogemused, lähetati asjaajaja tutvuma Dresdeni, Berliini, Amsterdami, Helsingi ja Pariisi tervishoiumuuseumidega. Voldemar Sumbergil valmis tulevase muuseumi arengukontseptsioon:”Tervishoiumuuseumid ei ole ainult vanavara ja aja-looliste esemete hoiukohad, vaid õppeasutused, kus selgitavate väljapanekute abil püütakse tervishoiu küsimusi näitlikuks ja huvitavaks teha, arvestades tegeliku elu nõudeid ja teaduse edusamme.”

Lähtudes sellest ja juhtmõttest, et haiguste ärahoidmine on tähtsam haiguste ravimisest, asutigi Voldemar Sumbergi juhtimisel energiliselt tegutsema.

Muuseumi esialgne näitus (300 eset) oli avatud 21. dets. 1924 – 1. nov. 1928 Tartus Vanemuise tn. 46 kahes toas. Algul toodi muuseumi eksponaate välismaa muuseumidest, kuid peagi asutati muuseumi juurde oma töökojad ja laborid ning mulaaze, preparaate jm. hakati ise valmistama.

1929. aastal koliti oma majja Pepleri tänav 32 (vahepeal kandnud ka nime Pälsoni, praegu Kindral Põdra), kus muuseum tegutses 1948. aastani. Muuseumis oli 16 osakonda:

• inimese kehaehitus ja tegevus
• toit ja tervis
• hammaste tervishoid
• nakkushaigused ja nende tekitajad pisikud
• parasiidid
• tiisikus
• suguhaigused
• ema ja lapse tervishoid
• kasvajad
• kooli tervishoid
• kutsetervishoid (töötervishoid)
• õnnetusjuhud ja neist hoidumine
• esimene abi õnnetusjuhtudel
• alkoholism
• korteri tervishoid
• rahvameditsiin

Peale selle oli muuseumil diapositiivide ja filmide kogu ning temaatiline raamatukogu. Lisaks püsinäitusele oli olemas ca 600 dubletist koosnev esemete kogu, mis rändas mööda Eestimaad. Näiteks korraldati 10 aasta (1924–1934) jooksul 22 paigas üle Eesti rändnäitusi, kus alati oli kaasas selgitusi jagav arst. Et lektorite saatmine maale oli problemaatiline, otsustati tervishoiualaseid loenguid kord nädalas raadios pidama hakata (esimene loeng toimus 6.märtsil 1930). Kaheksa aasta jooksul peeti 189 raadioloengut. Regulaarselt korraldati muuseumi juures samariitlaste ja esmaabi kursusi. Samuti esineti väljapanekutega ja loengutega põllundus-tööstusnäitustel, sest seal käis alati palju rahvast. Tartu Eesti Põllumeeste Seltsi näituseväljakule ehitati selleks koguni oma paviljon.

Väga elav oli kirjastustegevus. Esimese 10 tegevusaasta jooksul anti trükiseid välja 371000 eksemplari . Eestikeelseid populaarteaduslikke hügieeni- ja terve eluviisi juhiseid ei olnud ning seda tühikut hakkas täitma muuseum. Suurtes tiraazides (500 – 50000) anti välja brosüüre (“Ema ja lapse tervishoid”, “Murdeiga ja suguline kasvatus”,”Maohaavad”, “Inimese soolte ussid” jpm.), lendlehti (“Ussihammustus” ,”Tervishoiu käsud”jpm.), plakateid, pilte, postkaarte ja reklaammarke. Aastast 1932 hakkas muuseumi väljaandel ilmuma ajakiri “Tervis”, mida dr. V. Sumberg ise toimetas.

Muuseumi kõige ulatuslikum väljaanne oli 12 vihikus ilmunud “Tervise käsiraamat” (1938-1941), mis “pidi kujunema rahvalikuks usaldusteoseks tervishoiu alal ja arstide püha kohuse täitmiseks rahva vastu”

4. märtsil 1928.aastal alustas tööd Eesti Tervishoiu Muuseumi Tallinna osakond, algul Vana-Pärnu mnt.19A, hiljem Kloostri-Kooli tn. 7.

Eesti Tervishoiu Muuseumist sai tegutsemise 10 aasta kestel “riigi tervishoiu propagandat kandvaks ja tervishoiu teadmiste populariseerimist tegelikult korraldavaks keskkohaks”.

See sai võimalikuks tänu mitmete asjaolude soodsale kokkulangemisele. Esiteks oli noor Eesti riik huvitatud pidevast tervishoiualasest selgitustööst ja eraldas selleks raha. Teiseks sai muuseum oma tegevuses toetuda Eesti arstkonnale – selle aja ühele ärksamale seltskonnale – nii et V. Sumberg võis 1938.aastal konstateerida:”…1922.a. tärganud tunne ja soov, et Eesti Tervishoiu Muuseumi selja taga seisaks kogu meie arstkond, on täitunud täiel määral.”

Sellele aitas mõneti kaasa ka pärast iseseisvuse kehtestamist alanud rahvusliku erksuse tõusuaeg, mil igaüks tahtis anda oma panuse rahva hüvanguks.Ja kolmandaks seisis muuseumi eesotsas suure algatusvõimega, tark ja väsimatu organisaator dr. Voldemar Sumberg, kelle juhtimisel tõusis muuseum Lääne-Euroopa muuseumide tasemele.

Pärast riigikorra muutust ja V. Sumbergi (kuulus tervishoiuministrina O. Tiefi valitsusse) arreteerimist 1944. aastal  ei saanud ka muuseum endistes tingimustes töötada. Muuseum oli viidud Vabariikliku Sanitaarharidusmaja alluvusse ja oli rahvale vaatamiseks siiski veel avatud. Alates 1948.aastast muuseumi nime enam ei kasutatud. Kaasaegsete mälestuste põhjal on teada, et osa eksponaatidest hävitati: vahast mulaazid sulatati üles, vaskesemetega äritseti suvaliselt ja osa asju kanti lihtsalt laiali. Oli hävitatud dr.V.Sumbergi ja paljude teiste entusiastide elutöö – muuseum lakkas olemast ja lõppes muuseumi tegevuse I periood. On teada, et Vabariikliku Sanitaarharidusmaja näitusena jäeti üks näituseruum 1952 veel alles, lõpuks läks see Tartu Meditsiinikooli käsutusse.

Tervishoiumuuseumi vajadusest tehakse uuesti juttu 1968. aastal EKP KK ja ENSV Ministrite Nõukogu määruses “Tervishoiu parandamise ja arstiteaduse arendamise kohta vabariigis”. Kuid tegusid ei järgne. 1977.aastal kirjutatakse muuseumi vajalikkusest ajalehes “Sirp ja Vasar”. 1978-79 asuti organiseerimistööle, taas pöörduti Dresdeni Hügieenimuuseumi poole. Dr.med. Raiot Silla, aseminister Oku Tamm ja Vabariikliku Sanitaarharidusmaja peaarst Maano Kivilo valisid eksponaadid välja, ruumid leiti Tallinna Meditsiinikooli IV korruselt Tüve 25. Algas muuseumi tegevuse II periood.

Muuseum avati ametlikult 31.jaanuaril 1980, seekord nime all Vabariikliku Sanitaarharidusmaja Tervishoiumuuseum, aasta lõpul kinnitati muuseumi direktoriks H.-R.Martinson.

Ekspositsioon “Elu ja tervis” tervikuna oli koostatud interaktiivsuse põhimõttel, nii et külastaja sai tegutsedes teavet oma organismi kohta. See oli uudne ja väga oluline muuseumi kujunemisel terviseõpetuse keskuseks. Viies ruumis oli eksponaate inimese anatoomiast – füsioloogiast ja tervislikust eluviisist, kusjuures eriliselt oli fookuses laste tervishoid.

Suurimaks vaatamisväärsuseks kujunes maailmakuulus KLAASNAINE. Loomulikus suuruses pöörlev inimkeha, milles elundid järjekorras valgustuvad, on suurepärane õppevahend organismi siseelunditega tutvumiseks. Selgitav tekst kõlas sünkroonselt makilindilt. Muuseum tegeles ka loengute ja näituste korraldamisega ning muuseumi juures tegutses noorte meditsiinihuviliste klubi.

1987. aastast alates hakkas muuseum tegelema vaegurite probleemiga, mida NLiidus ametlikult ei eksisteerinud. Muuseumis avati näitus “Rehabilitatsiooni abinõud ning haigete, invaliidide ja vanurite abistamise vahendid” (esmakordne NSVL-s), millega kaasnes sellealane nõustamistöö ja probleemi teadvustamine kõikvõimalikel tasanditel.

Vaatamata kõrvalisele asupaigale leidis muuseum rohket külastamist. Igal aastal ületati külastajate normatiivnäitaja (sel ajal olulisim muuseumi tööd iseloomustav arv) 30000 inimest aastas. Näiteks 1982.a. oli see arv 32025.

Tüve tänava ruumid olid tegelikult muuseumile sobimatud (väikesed ja umbsed toad) ja raskesti ligipääsetavad. Ajavhemikul 1986-1989 restaureeris Poola firma PKZ muuseumi tarvis Tallinnas vanalinnas Laial tänaval kaks hoonet. Direktorile anti uute ruumide võtmed üle 14.juulil 1989. Selleks ajaks oli tervisenäitus “Inimene ja perekond” osaliselt amortiseerunud ja vajas uuendamist-täiendamist. Oli põhjust karta, et ümberpaigutamisel saavad eksponaadid veelgi enam kannatada. Pealegi oli meditsiinikoolil näitlikku materjali hädasti tarvis. Seetõttu otsustati suur osa näitusest jätta kooli kasutusse ja tellida Dresdenist uus ekspositsioon.

1. augustist 1989 muudeti muuseum iseseisvaks asutuseks ja hakkas taas kandma nime Eesti Tervishoiu Muuseum. Järgnes muuseumi tegevuse III periood. Muuseum jätkas eelkäija tööd kõikide tervishoiualade rahvalik-näitlikul käsitlemisel, loengute korraldamisel, kirjastamisel. Püsiekspositsioon “Inimene. Tervis. Perekond” moodustus kolmest osast:

• inimese anatoomia ja füsioloogia,
• seksuaalbioloogia
• terviseõpetus

Anatoomia-füsioloogia näitus andis huvitava ülevaate inimeses varjul olevate elundite ehitusest, asetusest ja funktsioonidest. Elektroonilised mudelid (klaasnaine, rase naine, rakk) mulaazid, seadeldised ja inimese palsameeritud elundid võimaldasid teemaga tutvumist erinevatel vanusegruppidel ja tasanditel. Seksuaalbioloogia osa käsitles soolist arengut, viljastumist, rasedust ja selle vältimist, sünnitust, suguhaigusi. Aastaid peeti muuseumis rasedate tundi, kus informeeriti naisi ja nende peresid eelseisvaist muutustest. Seksuaalnõustamist käsitlev projekt “Noortelt noortele” viidi samuti läbi muuseumi ruumes.

Seoses AIDS-i ohuga võeti eriliselt luubi alla suguhaigused. Aastaid oli tehtud koostööd assotsiatsiooniga Anti-AIDS, kes varustas muuseumi ka temaatilise jaotusmaterjaliga. Terviseõpetuse raames selgitati näitlikult ka alkoholismi ja suitsetamise ning narkomaania kahjulikku mõju inimese tervisele. Laialdast kasutamist leidis muuseumi tervishoiu-alaste filmide videoteek. Oldi pidevas kontaktis koolide tervise- ja bioloogiaõpetajatega, kes viisid muuseumis läbi ka õppetunde.

Muuseumis tegutses Noorte Meditsiinihuviliste Klubi. Muuseum organiseeris vabariigis heategevat kevadlillemüüki, mille tulu läks Eesti puuetega ja haigete laste toetuseks. Varem oli see tuntud Valgelille liikumise nime all ja suunatud tuberkuloosi vastu võitlmiseks.

Püsiekspositsiooni kõrval korraldati pidevalt meditsiiniajaloo, meditsiinitehnika, invavarustuse õppepäevi jms. ning kunstinäitusi. Keskmiselt oli muuseumis 20 näitust aastas, kuid näiteks 2001.a. toimus muuseumis 28 ajutist näitust.

Oluline ettevõtmine teadustöö vallas oli meditsiiniajaloo päevade korraldamine.Need olid iga-aastased konverentsid, mida oli peetud alates 1990.aastast alates. Eesti Arstide Selts, Noorte Arstide Ühendus ja mitmed taastatud erialaseltsid suhtlesid muuseumiga tihedalt.

Muuseumi arenemise IV etapiks võib nimetada uue direktori Margus Jurkatami majjasaabumist alates 2007. aastast ja muuseumi sihtasutuse loomist ning uue püsiekspositsiooni rajamist. Praegune püsinäitus “Avameelselt Sinu kehast” avati mais 2015.

Aastast 2018 juhib Tervishoiumuuseumi igapäevatööd Kadri Rannala, kes enne seda oli muuseumi arendusdirektor.