孫思邈紀念館位于藥王山核心景區西300米處，館舍依山就勢，充分利用地形，建成地上兩層、地下一層的臺地式建筑。
展館主要分為三個功能區：陳列展覽區，主要展覽藥王孫思邈的生平事跡、醫藥著作及學術貢獻，以及我國中醫藥文化發展歷程等；業務綜合區，主要提供相關配套服務，包括庫房、業務科研、行政管理用房等；設備及停車庫區，主要包括地下停車庫、設備機房、業務用房等。
孫思邈紀念館建筑最突出的建筑特征，就是對地域文化的最大限度尊重與呈現：一曰黃土地，一曰大唐韻。15000平米的宏大建筑群呈“品”字形布局，背靠藥王山，面朝沮漆兩河，自東向西鋪陳，與渭北黃土臺塬地理風貌高度融合在一起。在拾級而上的過程中，現代觀者的情緒，被漸次映現的孫思邈造像和寬達135米的歇山廡殿式屋頂，一下子拉回到1000多年前那個大唐盛世，莊重肅穆的敬仰之情油然而生。
在建筑營造上，為了更好地突出主題與地域特征，采集藥王故里黃土，用高科技黃土改性工藝夯實為磚，構筑了建筑外墻，不啻為古老黃土與現代科技結合的一大創舉。
孫思邈雕塑高9.6米，鑄銅，可歷數百年而不朽。以大醫精誠之思想為其魂，以為民之疾苦而奔走為其形，以至圣藥王之精髓為其神，塑造了一個權威性的，可供全國乃至全球人民敬仰膜拜的藥王形象。
孫思邈是中國醫藥文化的集大成者，也是中國傳統文化的集大成者。中國文化，最推崇自然。所謂“天人合一，道法自然”，中醫中藥，正是是中國人在自然中為自己尋找的一種“道”。中醫中藥與山水自然有天然的密切關聯。孫思邈紀念館的裝飾風格，是緊扣中國傳統自然美學的現代展陳語言。竹、木、石、砂、麻以及布幔這些自然材質的大膽運用，營造出中國人最容易讀懂的美學氛圍。
針對封閉室內場館的空間局限性展開反向思考，運用中國園林獨一無二的空間語言，將室內場景室外化，晦澀知識生動化，在有限的空間里講出一個又一個曲折婉轉、意境幽長的藥王故事。是文化場館展陳語言上的一次最大膽的突破。
每一個細節都滲透著東方美學意境
竹、木、石、砂這些最簡單的材料營造出最有味兒的中國意境
孫思邈紀念館是對藥王精神最系統、最全面和最生動的一次解讀，對其行醫、理藥、養生、修德等各個方面的成就都有詳盡具體的展示。展陳中，結合布幔、展板、格擋、展柜等不同形態的介質，在內在邏輯一致的前提下，繁簡得當，靜動交融，使今人得以親近這位與西方醫圣希波克拉底齊名的東方藥王。在觀摩、感悟和膜拜中，領略其“從醫到神，從神到人”的偉業與精神。
希波克拉底、“石大醫”的形式與“大醫精誠”文案的統一
豐富生動多樣的表達介質
孫思邈紀念館，是全國迄今最先以中醫藥器具、物品、書籍等實物為主，訴說博大精深的中國中醫藥史的文化場館。紀念館館藏的330件實物，白描般勾勒出5000年中醫藥發展史。參觀過程中，人們可以實物來印證其讀到的中醫藥歷史知識；也可以反過來通過閱讀歷史文獻，加深對實物背后故事的了解。令觀者能夠在具體有形的體驗環境里，觀摩、玩味和感受中醫藥的無窮魅力。
為不朽的《千金方》銅鑄之書模
商周時期的青銅器皿
法門寺地宮出土唐代宮廷養生茶具組合
里耶戰國醫藥具
與中醫藥文化相關的典籍善本
兩漢時期的醫用冷卻器
宋金元時期的醫藥養生用具
動態行醫壁畫
孫思邈紀念館是一座活的紀念堂。今人緬懷藥王，最重要的，是要學習和發揚他大醫精誠的精神財富，為人民健康事業做出更大貢獻。在藥王養生文化專區，人們可以閱讀和學習，聆聽和交流，甚至親身參與到藥材的遴選、整理、切割和研磨中去，在深入體驗中加深對藥王精神的感悟。這座紀念館既是圣殿也是學堂，既是博物館也是國醫館，它必將成為銅川市最重要的文化中心，成為全中國全世界中醫藥愛好者永遠的目的地。
養生大講堂是省內最高級別的中醫學術交流殿堂
名醫薈萃的中醫堂
輕松愉悅的休閑交流區
中醫藥衍生品展銷區與趣味性十足的國術動態體驗區
