Obóz został podzielony na dwie części: Treblinka I, obóz pracy przymusowej, oraz Treblinka II, obóz zagłady. Treblinka II, działająca od lipca 1942 r. do listopada 1943 r., była miejscem masowych mordów. Obóz był wyposażony w komory gazowe, w których ofiary były mordowane przy użyciu tlenku węgla. Szacuje się, że w Treblince II zginęło 925 000 Żydów, co czyni ją jednym z najbardziej śmiercionośnych obozów zagłady. Ofiary były transportowane z gett w Warszawie, Radomiu i innych miejscach, a po przybyciu na miejsce były natychmiast wysyłane do komór gazowych.

Personel Treblinki składał się z niewielkiej liczby niemieckich oficerów SS i większego kontyngentu tak zwanych strażników z Trawnik (strażników rekrutowanych w Europie Wschodniej), głównie Ukraińców. Komendantami obozu byli dr Irmfried Eberl, Franz Stangl i Kurt Franz, z których każdy przyczynił się do brutalnej sprawności obozu.

Jednym z najważniejszych wydarzeń w Treblince było powstanie więźniów 2 sierpnia 1943 roku. Zorganizowane przez grupę oporu w obozie, powstanie doprowadziło do ucieczki ponad 300 więźniów, choć wielu z nich zostało schwytanych lub zabitych zaraz po opuszczeniu obozu. Po powstaniu naziści rozpoczęli rozbiórkę Treblinki II, próbując zatrzeć ślady popełnionych tam okrucieństw.

Obóz Treblinka I działał do końca lipca 1944 r., kiedy został ewakuowany z powodu zbliżania się wojsk sowieckich. Teren obozu pracy i ośrodka zagłady został zajęty przez sowiecką Armię Czerwoną w ostatnim tygodniu lipca 1944 roku.

Dziś miejsce pamięci obejmuje symboliczny cmentarz z 17 000 kamieni reprezentujących społeczności, z których pochodziły ofiary. Duży kamienny pomnik stoi w miejscu komór gazowych, a ścieżka edukacyjna prowadzi odwiedzających przez historię obozu. W muzeum znajdują się wystawy, które szczegółowo opisują funkcjonowanie obozu, życie ofiar i wydarzenia powstania.