ภายในพื้นที่ของจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยนอกจากเป็นที่ตั้งของคณะวิชาและหน่วยงานต่าง ๆ แล้ว ยังประกอบด้วยพิพิธภัณฑ์และหอศิลป์ที่ตั้งอยู่ทั้งภายในพื้นที่ของมหาวิทยาลัยเพื่อเป็นแหล่งถ่ายทอดความรู้ทั้งในเชิงวิชาการและการอนุรักษ์ แบ่งพิพิธภัณฑ์ตามที่ตั้งได้ดังนี้

พื้นที่ส่วนกลาง

• อาคารพิพิธภัณฑ์มหาวิทยาลัย ตั้งอยู่ใกล้กับคณะศิลปกรรมศาสตร์และคณะสถาปัตยกรรมศาสตร์[220] จัดแสดงพัฒนาการของจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยด้านวิชาการ ด้านกายภาพและประวัติความเป็นมาด้วยสื่อผสมหลายรูปแบบ
• หอประวัติจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ตั้งอยู่ที่อาคารจักรพงษ์ ด้านหน้าลานจักรพงษ์ ด้านข้างลานพระบรมราชานุสาวรีย์สมเด็จพระปิยมหาราชและสมเด็จพระมหาธีรราชเจ้า[221] อาคารนี้จัดแสดงพระเกี้ยว ซึ่งเป็นสัญลักษณ์สูงสุดของจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย และหลักฐานในเหตุการณ์สำคัญต่าง ๆ เช่น ครุยพระบรมราชูปถัมภก เปียโนทรงบรรเลงของสมเด็จพระนางเจ้าสิริกิติ์ พระบรมราชินีนาถ พระบรมราชชนนีพันปีหลวง
  

คณะวิทยาศาสตร์

• พิพิธภัณฑสถานธรรมชาติวิทยาแห่งจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ตั้งอยู่ที่ตึกชีววิทยา 1 ภาควิชาชีววิทยา จัดแสดงความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตทั้งพืช สัตว์และความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตกับสภาพแวดล้อม[222]
• พิพิธภัณฑสถานธรณีวิทยา ตั้งอยู่ที่ตึกธรณีวิทยา ชั้น 1 ภาควิชาธรณีวิทยาจัดแสดงตัวอย่างหินชนิดต่าง ๆ ลักษณะชั้นหินและฟอสซิลที่ภาควิชาเก็บตัวอย่างมาจากการสำรวจ[223]
• พิพิธภัณฑ์เทคโนโลยีทางภาพ ตั้งอยู่ชั้น 3 และชั้น 6 ภาควิชาวิทยาศาสตร์ทางภาพถ่ายและเทคโนโลยีทางการพิมพ์ จัดแสดงประวัติศาสตร์เทคโนโลยีทางภาพและการพิมพ์ในประเทศไทย และความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องตั้งแต่ยุคเริ่มต้นจนถึงปัจจุบัน[224]
• พิพิธภัณฑสถานพืชศาสตราจารย์กสิน สุวะตะพันธุ์ ตั้งอยู่ที่ตึกพฤกษศาสตร์ ชั้น 4 ภาควิชาพฤกษศาสตร์ คณะวิทยาศาสตร์[225] จัดแสดงตัวอย่างพันธุ์ไม้ ทั้งตัวอย่างแห้ง ตัวอย่างรักษาสภาพโดยการดอง ตัวอย่างผล เมล็ด ละอองเรณู และสปอร์ ภาพถ่าย ภาพวาดสไลด์สีโปร่งแสง ตัวอย่างเนื้อไม้ ซากดึกดำบรรพ์ (fossil) เป็นที่ตั้งของฐานข้อมูล เฟิร์น กล้วยไม้เมืองไทยและพืชมีพิษของจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
• พิพิธภัณฑ์หอยทากของไทย ตั้งอยู่ที่ชั้น 2 ห้อง 218 ตึกชีววิทยา 1 (ตึกขาว) คณะวิทยาศาสตร์[226]จัดแสดงนิทรรศการหอยทากที่พบในประเทศไทย พิพิธภัณฑ์แห่งนี้อยู่ในรายการบันทึกของพิพิธภัณฑ์สถานธรรมชาติวิทยาแห่งหนึ่งของโลก
  

คณะแพทยศาสตร์

• พิพิธภัณฑสถานออร์โธปิดิกส์ ตั้งอยู่ที่ตึกเจริญ – สมศรี เจริญรัชต์ภาคย์ ชั้น 2 ภาควิชาออร์โธปิดิกส์[227]จัดแสดงอุปกรณ์ทางการแพทย์ที่เลิกใช้แล้ว ชิ้นเนื้อโรคมะเร็งกระดูก ชิ้นส่วนมือจริงที่แสดงการทำผ่าตัดย้ายเอ็นกล้ามเนื้อแบบต่าง ๆ โลหะดามกระดูกและกายอุปกรณ์
• พิพิธภัณฑสถานกุมารศัลยศาสตร์ ตั้งอยู่ที่ตึกสิรินธร ชั้นล่าง ข้างห้องบรรยายพาหุรัด[228]จัดแสดงตัวอย่างพร้อมการบรรยายในเชิงวิเคราะห์ ได้แก่ การตรวจโรค การวินิจฉัยโรคในระดับต้น และระดับใช้กล้องจุลทรรศน์ รวมทั้งการรักษาโรค และยังรวบรวมอุปกรณ์ด้านการวิสัญญี โคมไฟ และเครื่องมือสำหรับการผ่าตัด เตียงผ่าตัด ซึ่งใช้มาเป็นระยะเวลานานกว่า 20 ปี เช่น เครื่องกรองน้ำรุ่นแรกของโรงพยาบาลจุฬาลงกรณ์
• หอประวัติคณะแพทยศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ตั้งอยู่ที่ชั้น 4 อาคารหอสมุดคณะแพทยศาสตร์[229]จัดแสดงสื่อผสมประวัติการก่อตั้งคณะแพทยศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย แผนที่ภูมิทัศน์ของคณะและโรงพยาบาลจุฬาลงกรณ์ตั้งแต่ยุคแรกก่อตั้งจนถึงปัจจุบัน[230] บรรยากาศการเรียนการสอน ประเพณี และบุคคลสำคัญของคณะ และที่สำคัญอย่างยิ่งคือ จัดแสดงอุปกรณ์การเรียนแพทย์และแซกโซโฟนพระราชทานจากพระบาทสมเด็จพระบรมชนกาธิเบศร มหาภูมิพลอดุลยเดชมหาราช บรมนาถบพิตร[231]
• ห้องเรื่อง ในหลวงอานันทฯ ตั้งอยู่ที่ชั้น 1 อาคารอานันทมหิดล ใกล้กับหอสมุดคณะแพทยศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย เป็นนิทรรศการพระราชประวัติและพระราชกรณียกิจของพระบาทสมเด็จพระปรเมนทรมหาอานันทมหิดล พระอัฐมรามาธิบดินทร รัชกาลที่ 8 พระผู้พระราชทานกำเนิดคณะแพทยศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย นำเสนอข้อมูลด้วยสื่อผสมหลายชนิด เช่น ภาพนิ่ง ภาพเคลื่อนไหว เอกสาร เสียงบันทึก และวิดีโอ โดยจัดสร้างขึ้นในโอกาสครบรอบ 70 ปีของคณะแพทยศาสตร์ จุฬาฯ สมเด็จพระกนิษฐาธิราชเจ้า กรมสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี เสด็จพระราชดำเนินไปทรงเปิดเมื่อวันที่ 29 ธันวาคม พ.ศ. 2560[232]
  

คณะทันตแพทยศาสตร์

• พิพิธภัณฑสถานวาจวิทยาวัฑฒน์ ตั้งอยู่ที่ตึกวาจวิทยาวัฑฒน์ ชั้น 1 จัดแสดงเครื่องมือเครื่องใช้ทางทันตกรรม ลักษณะโรคฟันผุ วิวัฒนาการทางด้านทันตกรรมของประเทศไทย และเป็นที่จัดแสดงยูนิตทำฟันที่พระบาทสมเด็จพระบรมชนกาธิเบศร มหาภูมิพลอดุลยเดชมหาราช บรมนาถบพิตรเคยทรงทำพระทนต์ รวมทั้งหลอดยาสีพระทนต์พระราชทานสีขาวที่ถูกรีดจนแบนด้วย[233]
• พิพิธภัณฑ์ร่างกายมนุษย์ ตั้งอยู่ที่ห้อง 909-910 อาคารทันตแพทยศาสตร์เฉลิมนวมราช 80[234] เป็นพิพิธภัณฑ์ที่แสดงกายวิภาคศาสตร์ของร่างกายมนุษย์แห่งแรกในประเทศไทยและในภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ รักษาลักษณะร่างกายมนุษย์โดยใช้เทคนิคพลาสิเนชัน (Plastination) เป็นการแทนที่ของเหลวและไขมันในร่างกายทั้งหมด ด้วยพลาสติกสังเคราะห์[235] จึงไม่มีกลิ่นน้ำยาคงสภาพ ไม่มีการเน่าสลายของเนื้อเยื่อ และคงสภาพได้นาน

คณะเภสัชศาสตร์

• พิพิธภัณฑสถานเครื่องยาไทยและประวัติเภสัชกรรมไทย ตั้งอยู่ที่ชั้น 3 อาคารโอสถศาลา[236]จัดแสดงประวัติเภสัชกรรม อุปกรณ์การทำยาไทยตั้งแต่สมัยทวาราวดี และวิวัฒนาการจนถึงปัจจุบัน เครื่องแสดงคุณลักษณะของเภสัชกรในสมัยก่อน เช่น กระบองอาญาสิทธิ์และย่ามแดงของแพทย์หลวง และอุปกรณ์ผลิตยา เช่น เครื่องบดยา เครื่องทำยาเม็ดและยาแคปซูล เครื่องชั่ง ตวง วัด ฯลฯ จัดแสดงเครื่องยาไทยและวิวัฒนาการรูปแบบการใช้ยาจากสมุนไพร และสื่อความรู้ทันสมัยเกี่ยวกับสมุนไพร
  

คณะสัตวแพทยศาสตร์

• พิพิธภัณฑสถานปรสิตวิทยาในสัตว์ ตึกเก่ารูปตัวยู คณะสัตวแพทยศาสตร์[237] เก็บรวบรวมตัวอย่างปรสิตภายในและภายนอกของสัตว์ชนิดต่าง ๆ มาเป็นเป็นเวลายาวนานทำให้เก็บตัวอย่างได้หลากหลายและหลายประเภท เช่น หนอนพยาธิ แมลง ไร เห็บ และโปรโตซัว อันมีประโยชน์ต่อการศึกษาด้านสัตวแพทย์
  

คณะอักษรศาสตร์

• พิพิธพัสดุ์ไท-กะได ชั้น 1 ปีกซ้าย อาคารมหาวชิราวุธ คณะอักษรศาสตร์ เป็นแหล่งรวมผลงานจากการทำวิจัยภาคสนามของ ศ. ดร.ปราณี กุลละวณิชย์ และ ศ. ดร.ธีระพันธ์ เหลืองทองคำ จาก 4 ประเทศ คือ ประเทศจีน (ยูนาน กวางสี ไกวโจว และไฮนัน) ลาว เวียดนาม และไทย อาจารย์ได้ศึกษาศิลปวัฒนธรรม ชีวิตความเป็นอยู่ และภาษา และได้รวบรวมเสื้อผ้า เครื่องแต่งกาย พร้อมเครื่องประดับของหญิงเผ่าไท-กะได และชนเผ่าในแขวงเขตเซกอง ลาวใต้ มามอบให้ศูนย์สารนิเทศมนุษยศาสตร์ คณะอักษรศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย เพื่อจัดเก็บอย่างเป็นระบบเพื่อเผยแพร่[238]
  

หอศิลป์

• หอศิลปวิทยนิทรรศน์ ตั้งอยู่บริเวณ ชั้น 7 อาคารมหาธีรราชานุสรณ์หรือหอสมุดกลาง เป็นพื้นที่ขนาดใหญ่สำหรับจัดนิทรรศการหมุนเวียนด้านศิลปะร่วมสมัยของประเทศไทยและต่างชาติ ทำหน้าที่เป็นห้องปฏิบัติการทางศิลปะของนิสิตทั้งระดับปริญญาบัณฑิตและระดับบัณฑิตศึกษา ปัจจุบันพื้นที่นี้ใช้จัดนิทรรศการ "จุฬาลงกรณ์ราชบรรณาลัย" แหล่งรวบรวมข้อมูลของพระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัวในรูปแบบดิจิทัล
• หอศิลป์จามจุรี ตั้งอยู่ที่อาคารจามจุรี 8 ด้านข้างสมาคมนิสิตเก่าจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ในพระบรมราชูปถัมภ์ เป็นหอศิลป์ที่เปิดให้บุคคลภายนอกสามารถจัดแสดงผลงานได้จัดแสดงศิลปกรรมประเภททัศนศิลป์เป็นส่วนใหญ่ เปิดให้ประชาชนเข้าชมโดยไม่เสียค่าใช้จ่าย

นอกจากนี้ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยยังมีพิพิธภัณฑ์ที่อยู่ในความดูแล ตั้งอยู่ในจังหวัดต่าง ๆ ได้แก่ พิพิธภัณฑ์พระตำหนักดาราภิรมย์ จังหวัดเชียงใหม่[239], พิพิธภัณฑ์พระจุฑาธุชราชฐาน[240]และพิพิธภัณฑ์ชลทัศนสถาน ณ เกาะสีชัง จังหวัดชลบุรี[241]