Le camp était divisé en deux parties : Treblinka I, un camp de travail forcé, et Treblinka II, le camp d'extermination. Treblinka II, opérationnel de juillet 1942 à novembre 1943, est le lieu des massacres. Il était équipé de chambres à gaz où les victimes étaient assassinées au monoxyde de carbone. On estime à 925 000 le nombre de Juifs tués à Treblinka II, ce qui en fait l'un des camps d'extermination les plus meurtriers. Les victimes étaient transportées depuis les ghettos de Varsovie, de Radom et d'autres endroits et, à leur arrivée, étaient immédiatement envoyées dans les chambres à gaz.

Le personnel de Treblinka se composait d'un petit nombre d'officiers SS allemands et d'un contingent plus important de gardes dits Trawniki (gardes recrutés en Europe de l'Est), principalement des Ukrainiens. Irmfried Eberl, Franz Stangl et Kurt Franz, qui ont tous contribué à l'efficacité brutale du camp.

L'un des événements les plus marquants de Treblinka fut le soulèvement des prisonniers le 2 août 1943. Organisée par un groupe de résistance au sein du camp, la révolte a permis à plus de 300 prisonniers de s'évader, mais beaucoup ont été repris ou tués. Après le soulèvement, les nazis ont commencé à démanteler Treblinka II, tentant d'effacer les preuves des atrocités qui y avaient été commises.

Treblinka I a continué à fonctionner jusqu'à la fin du mois de juillet 1944, date à laquelle il a été évacué à l'approche des troupes soviétiques. Le site du camp de travail et du centre de mise à mort a été envahi par l'Armée rouge soviétique au cours de la dernière semaine de juillet 1944.

Aujourd'hui, le site commémoratif comprend un cimetière symbolique avec 17 000 pierres représentant les communautés d'où venaient les victimes. Un grand monument en pierre se dresse à l'emplacement des chambres à gaz, et un parcours éducatif guide les visiteurs à travers l'histoire du camp. Le musée abrite des expositions qui détaillent le fonctionnement du camp, la vie des victimes et les événements de l'insurrection.