孙中山故居纪念馆坐落在繁华的淮海路边闹中取静的小路香山路7号，由孙中山文物馆和孙中山故居两幢楼组成。孙中山故居原名莫利爱路寓所，由当时旅居加拿大的华侨集资买下赠送给孙中山，是1918年6月孙中山辞去海陆军大元帅职务，从广州回到上海后与夫人居住的地方。
1925年3月25日孙中山在北京逝世，临终留下《家事遗嘱》，将其所遗之书籍、衣物、住宅等留给了夫人宋庆龄。此后，宋庆龄继续在寓所内居住，直到1937年抗日战争全面爆发后离沪移居香港、重庆。抗战胜利后，1945年底宋庆龄回到上海，将寓所赠与国民政府，作为孙中山的永久纪念地。
外墙饰以灰色卵石，屋顶铺盖洋红色鸡心瓦。上海孙中山故居有主楼、辅楼各一幢，毗邻在一起，都是砖木混凝土结构。这里环境幽静，楼前是一片正方形草地，东西南三边由广玉兰、冬青、香樟、松柏及其他四季常青树环抱。楼下是客厅、餐厅，楼上是书房、卧室、一个中型会客室和一室内大阳台。室内的陈设都按照宋庆龄生前的回忆布置，而且绝大部分是原物。
孙中山文物馆和孙中山故居为欧式建筑风格，文物馆并不是孙中山的居所，是后来开辟出来陈列文物的，孙中山故居才是当时孙中山住的地方。两幢楼内都有箭头指示游览路线，跟着箭头走就好，两幢楼都不大。
为了更好地缅怀孙中山这位民主革命的先行者，上海孙中山故居纪念馆利用丰富的馆藏文物和资料，先后举办了多种题材的专题展览，让参观者从不同的侧面、不同的角度，认识孙中山，了解孙中山，走近孙中山。
走进纪念馆的铁门，首先看的是一座孙中山塑像，塑像后面就是孙中山文物馆。文物馆外左手边一间小房间里会不定期地举办与孙中山相关的临时展览。看完小房间里的展览，从挂着“孙中山文物馆”横匾的那扇门进入，一楼门口的架子上放着些上海旅游的相关资料，可以免费拿取。
孙中山文物馆毗邻孙中山故居，是由一幢欧式洋房改建而成。文物馆共有三层、八个展区，展览面积七百多平方米，共展出文物、手迹、资料三百余件。展品中包括孙中山奔走海内外开展革命活动时使用的旅行箱。孙中山老师康德黎亲笔签名并赠送给孙中山的照片。黄兴在武昌起义爆发后指挥汉阳保卫战时使用的战时总司令之印等。
一楼没有展览，直接上二楼。二楼珍藏着孙中山用过的物品、穿过的中山装，当时发表的各种中、英文文献，还有爱国人士支持北上赠送的银鼎等，靠门的墙上能看到“天下为公”书法。三楼一般是“游客止步”不给上的，顺着指示箭头从另一侧楼梯下到一楼，有一个出售孙中山相关纪念品的购物点。
文物馆还有孙中山《实业计划规划图》电子沙盘、馆藏文物三维电脑仿真、查询系统等现代化多媒体设施，此外，文物馆还设有影视室，滚动播放电视文献片《走近孙中山》。
1999年，成功举办了《孙中山与澳门史料图片展》，共展出珍贵史料、图片123张，首次展出文物15件，介绍了孙中山在澳门生活与从事革命活动的情况。
2001年是辛亥革命90周年暨孙中山诞辰135周年，上海孙中山故居纪念馆举办了系列主题展，推出了《孙中山与辛亥革命史料图片展》、《辛亥革命时期货币展》以及《纪念辛亥革命90周年书画展》等三个展览。其中《史料展》共展出历史图片及文物130余件，集中介绍了辛亥革命期间孙中山在上海开展革命活动的情况；《货币展》展出了辛亥革命时期的货币、债券、纪念币等珍贵文物共83件，这些文物是已故著名钱币专家马定祥生前收集、珍藏的，其中不少是珍品、孤品。
2003年举办“纪念伟人孙中山——上海青少年书法篆刻展”并赴台展出。
2004年举办了《辛亥风云文物精品展》，展出辛亥革命时期的珍贵文物一百余件，展现了以孙中山为首的革命志士为推翻清政府腐朽统治、振兴中华而浴血奋战的历史。
2005年上海孙中山故居纪念馆与新加坡的晚晴园孙中山南洋纪念馆、广州革命历史博物馆联合举办了《孙中山在南洋》史料图片展，以大量史料图片展现了孙中山在南洋的革命历程。
2006年举办了“纪念孙中山先生诞辰140周年主题画展”，共展出由沪上著名国画家创作的国画60幅，作品以孙中山一生中的重大历史事件为题材，用国画特有的艺术形式来表现孙中山的丰功伟绩。
2007年5月举办了“孙中山的追随者——杨庶堪文物史料展”，第一次从孙中山革命事业追随者的角度介绍孙中山革命业绩。展览共展出文物史料21件、图片63幅，其中包括孙中山的手迹以及孙中山赠送给杨庶堪的题签照等文物。
2007年11月上海孙中山故居纪念馆与国内其它四个主要孙中山纪念地（中山翠亨孙中山故居纪念馆、武汉辛亥革命博物馆、广州中山纪念堂、南京孙中山纪念馆）联合策划举办了“永恒的纪念——纪念孙中山先生诞辰141周年”大型图片展，共展出141幅珍贵历史图片，上海孙中山故居纪念馆首次公开展出了江泽民为大型画册《孙中山》题写书名的手迹、汪道涵为《孙中山与澳门图集》题写书名的手迹以及历年党和国家领导人、外国元首参观瞻仰上海孙中山故居时的资料照片等20余件实物展品。
文物馆是前门进后门出的，后门出来，就能看到孙中山故居这幢楼了。往右手走是故居楼前的草坪，围绕着冬青、香樟和玉兰等树木花卉，楼前的墙上攀爬着蔷薇花，站在小花园里感觉特别幽静、雅致。往左手边走就进入故居了，可参观两层，一楼有厨房、餐厅、会客厅，二楼有卧室、书房、小客厅。楼内的陈设绝大多数是原物原件，并根据其夫人生前的回忆，按二、三十年代的原样布置。
故居进门的房间中央箱子里放着鞋套，自己拿，参观故居需要穿鞋套。穿完鞋套别直接走人，放鞋套的那间房间也能参观，是厨房，有30年代的煤灶和煤气灶，都是国外进口的，煤气灶至今仍可以使用，当年在国外也不是每一户人家都用得起它的。接着去参观一楼的餐厅和会客厅，会客厅里挂着一幅孙中山就任临时大总统时拍摄的照片，相片的周围用彩色丝带围成一个钟形，意喻中山先生要用革命的钟声唤起中国民众。
跟着游览指示箭头上二楼。二楼的卧室布置朴素温馨，一只衣橱，一张梳妆台，两张单人床拼成的对床，两把椅子，还有一把可躺下的靠背沙发椅和一张斜板写字台。边上的书房东、北、西三面都放着书橱，正中有一张六角桌，六角桌旁还有一张书桌。参观完小客厅下楼，故居是同一扇门进同一扇门出的，记得把鞋套归还到进门房间的箱子里。
孙中山故居纪念馆所在的香山路包括旁边的思南路等环境很好，道两边是遮天的法国梧桐，一座座小洋房隐藏在绿荫里，可以沿路走走，看看老上海租借区的风景。故居边上就是复兴公园，也是个有老上海记忆的地方，到了秋天，公园里的法国梧桐七彩的落叶铺满路，十分美丽。
孙中山文物馆于2006年11月12日孙中山先生诞辰140周年之际正式开馆，海内外多家知名媒体做了翔实报道，引发了热烈的社会反响，2007年来馆参观人数达七万两千余人次。为方便中外游客参观，纪念馆特别制作了中、英、日语音导览器，供参观者借用。现孙中山文物馆已与孙中山故居一起成为上海又一重要的历史文化景点。