Chorzy początkowo leczeni byli w trzech częściach wyzwolonego obozu, tj. w obozie macierzystym, Birkenau i Monowitz, jednak od drugiej połowy lutego już tylko w przygotowanych na cele szpitalne siedmiu blokach byłego obozu macierzystego, gdzie panowały względnie najlepsze warunki. Chorych wymagających specjalistycznego leczenia wywożono do szpitali w Krakowie. Mimo intensywnej opieki część więźniów zmarła, najwięcej w lutym i marcu. Łącznie w całym okresie funkcjonowania szpitali zmarło około 600 osób.

W szpitalach początkowo były leczone również wyzwolone dzieci. Jednak w lutym-marcu wywieziono je z terenu obozu do ośrodków opiekuńczych w Katowicach, Krakowie, Rabce, Warszawie-Okęciu, Harbutowicach k. Krakowa.

Od czerwca teren działalności szpitala PCK uległ ograniczeniu z powodu zmniejszenia się liczby chorych, a także ze względu na osadzenie w blokach obozu macierzystego niemieckich jeńców wojennych. Szpital ten zaprzestał ostatecznie działalności 1 października 1945 r.

Do innych pilnych zadań należało usunięcie i pochowanie zwłok, których w obozie macierzystym i dawnym Birkenau odnaleziono około 600. W pierwszym z nich ciała składano w bloku 11, służącym jako kostnica, w drugim zaś były one układane w dużym dole wykopanym na końcu rampy kolejowej między ruinami komór gazowych i krematoriów II i III. Z czasem w tym dole składano również ciała więźniów zmarłych już po wyzwoleniu. Część zwłok jeszcze przed pochówkiem była poddawana sekcji, wykonywanej przez lekarzy z sowieckiej komisji badającej zbrodnie niemieckie.

28 lutego 1945 r. odbył się uroczysty pogrzeb ofiar. W grobie wykopanym w pobliżu bloków tzw. Lagererweiterungu, nieopodal obozu macierzystego, pochowano 470 ciał przyniesionych w kondukcie pogrzebowym z Birkenau. Wcześniej w tym grobie złożono wszystkie zwłoki więźniów z bloku 11. Szacuje się, że w tej wspólnej mogile spoczywa około 700 ofiar KL Auschwitz.

Kolejnym ważnym zadaniem było udzielenie pomocy w powrocie do domów wyzwolonym więźniom, będącym we względnie dobrej kondycji fizycznej. Jedni wyruszali na własną rękę, inni w transportach zorganizowanych przez żołnierzy Armii Czerwonej i pracowników PCK. Od połowy lutego do lipca sformowano i odprawiono kilkadziesiąt transportów. Byłych więźniów pochodzących spoza Polski przewożono do punktów zbornych w Krakowie, Katowicach i Bielsku, a stamtąd do obozów przesiedleńczych na Ukrainie i Białorusi. Wiosną kilkudziesięciu więźniów popłynęło statkiem z Odessy do Marsylii, a jesienią (po zakończeniu wojny) inną grupę przewieziono pociągami przez Rumunię, Węgry i Austrię do krajów Europy Zachodniej. Ponadto do byłego obozu przyjeżdżały misje m.in. z Belgii, Czechosłowacji, Francji, Rumunii i Węgier, aby ewakuować swych obywateli.

Wszyscy wyjeżdżający otrzymali zaświadczenie PCK potwierdzające okres pobytu w obozie, które stanowiło dla nich jedyny dokument tożsamości, a także przepustki w języku polskim i rosyjskim wystawiane przez Urząd Wojewódzki, uprawniające do pomocy ze strony władz wojskowych i cywilnych w drodze do domu. Ocaleni otrzymywali zaopatrzenie w suchy prowiant na 3 do 5 dni i czasem drobne kwoty pieniędzy.

Pracownicy PCK tworzyli również listy ewidencyjne byłych więźniów w oparciu o częściowo zachowaną dokumentację obozową, a także o informacje uzyskane od ocalonych więźniów. Na podstawie tych list udzielili rodzinom kilka tysięcy odpowiedzi na temat losu ich krewnych w obozie. Z czasem działalność informacyjna przejęły biura PCK w Krakowie i Warszawie, a od 1954 r. referat informacyjny przy Państwowym Muzeum w Oświęcimiu (obecnie Biuro ds. informacji o byłych więźniach).

W lutym i marcu 1945 r. Prokuratura Pierwszego Frontu Ukraińskiego działająca pod nadzorem Nadzwyczajnej Radzieckiej Komisji Państwowej do Badania Zbrodni Niemiecko-Faszystowskich Agresorów, prowadziła prace, których celem było zabezpieczanie i badanie dowodów zbrodni popełnionych przez Niemców w KL Auschwitz. Od kwietnia podobne prace prowadziła Komisja dla Badania Zbrodni Niemiecko-Hitlerowskich w Oświęcimiu (a później Okręgowa Komisja Badania Zbrodni Niemieckich w Krakowie).

Komisja sowiecka zabezpieczyła rzeczy zagrabione ofiarom, które esesmani nie zdołali wywieźć, jako dowody materialne zbrodni, a także zebrała zeznania od ponad 200 ocalonych więźniów. Ponadto przebadała blisko 3 tysiące byłych więźniów i przeprowadziła ponad 500 sekcji zwłok. Z kolei polska komisja zabezpieczyła tysiące znalezionych na terenie obozu dokumentów, przesłuchała wielu byłych więźniów, a także przesłała próbki pozostałych po ofiarach włosów oraz niektóre metalowe części komór gazowych do Instytutu Ekspertyz Sądowych w Krakowie. Ekspertyza wykazała obecność cyjanowodoru i jego związków. Zebrane przez komisję materiały wykorzystał Najwyższy Trybunał Narodowy w procesach przeciwko byłemu komendantowi Rudolfowi Hössowi oraz czterdziestu członkom załogi obozu.

8 maja 1945 r. komisja sowiecka opublikowała komunikat, przedstawiając w nim wyniki dochodzeń. Jednym z najważniejszych ustaleń była liczba 4 milionów zabitych i zmarłych w obozie, która szybko utrwaliła się w świadomości społecznej i utrudniła późniejsze badania naukowe nad tym zagadnieniem.

Najpóźniej w kwietniu-maju 1945 r. sowieckie władze wojskowe utworzyły w byłym obozie macierzystym i w dawnym Birkenau obozy przejściowe dla jeńców niemieckich. W drugim z nich osadzeni zostali również obywatele polscy z Górnego Śląska i Opolszczyzny, którzy w czasie okupacji podpisali volkslistę. Obóz przejściowy w dawnym obozie macierzystym istniał do jesieni 1945 r., natomiast w Birkenau prawdopodobnie do marca 1946 r. Obok nich funkcjonował jeszcze jeden obóz umieszczony w budynkach dawnego „Gemeinschaftslagru” (obozu dla robotników przymusowych-pracowników niemieckich firm budowlanych), który zarządzany był przez Państwowy Urząd Bezpieczeństwa Publicznego (PUBP). Istniał on od lutego 1945 r. do kwietnia następnego roku, gdy został przeniesiony do Jaworzna. W trzech blokach miał swoją siedzibę PUBP, natomiast w pięciu barakach drewnianych władze przetrzymywały osoby podejrzewane o brak lojalności wobec państwa polskiego, które pochodziły głównie z Bielska, Białej i okolicy, a także z Górnego Śląska.

Jeńcy i cywile osadzeni w tych obozach wykorzystywani byli do prac porządkowych, rozbiórki baraków drewnianych, a przede wszystkim do demontażu urządzeń i instalacji w byłej fabryce IG Farben w Dworach. Urządzenia te i instalacje wywożone były następnie do Związku Sowieckiego. Wśród jeńców niemieckich znajdowali się także Polacy z Górnego Śląska przymusowo wcieleni do Wehrmachtu. Również wśród internowanych osób, znaleźli się Polacy ujęci przez Sowietów w ramach tzw. zabezpieczania zaplecza frontu (w okolicach Bielska, Białej, Rybnika, Raciborza) oraz podejrzewani o sprzeciw wobec nowego porządku politycznego. W sierpniu i wrześniu 1945 r. władze sowieckie zwolniły z obozu w dawnym Birkenau przetrzymywanych w nim Polaków.

Na przełomie 1945 i 1946 r. tereny byłego obozu zostały przekazane władzom polskim. Na terenach tych działała początkowo komisja Wojewódzkiego Oddziału Tymczasowego Zarządu Państwowego (WOTZP), która przeprowadziła inwentaryzację obiektów i mienia ruchomego. W marcu 1946 r. wszystkie prawa i obowiązki WOTZP przejął Okręgowy Urząd Likwidacyjny (OUL) w Krakowie. W imieniu OUL prace na terenach byłego obozu prowadziła tzw. Ekipa, która zabezpieczała i magazynowała mienie, kontrolowała i sporządzała jego inwentarz lub sprzedawała, gdy zachodziło niebezpieczeństwo zniszczenia, lub gdy koszty przechowywania znacznie przewyższały jego wartość. W związku z tymi uprawnieniami OUL rozporządzał nieużytkowanymi barakami poobozowymi, które jeszcze w lutym 1946 r. Główny Urząd Tymczasowego Zarządu Państwowego przekazał do dyspozycji Ministerstwa Odbudowy. Baraki te w większości były demontowane i sprzedawane okolicznej ludności, która straciła cały swój majątek w czasie okupacji lub były wywożone razem z innymi materiałami budowlanymi do różnych miast w Polsce. Z terenów poobozowych przekazano również najbardziej poszkodowanej przez działania wojenne ludności wiele przedmiotów codziennego użytku.

Jeszcze w 1945 r. część mienia poobozowego wywieźli żołnierze sowieccy. Mienie zabierali również okoliczni mieszkańcy, którzy wracając do swych rodzinnych wsi próbowali w ten sposób zrekompensować sobie straty materialne, jakie ponieśli podczas wysiedleń w 1940 i 1941 r., kiedy często stracili dorobek całego życia.

Jeszcze w 1945 r. na szczeblu centralnym podjęto działania zmierzające do przekształcenia byłego obozu w muzeum. 1 maja Rząd Tymczasowy podporządkował „części obozu koncentracyjnego w Oświęcimiu, które związane były z bezpośrednią zagładą milionów ludzi” Ministerstwu Kultury i Sztuki (MKiS), czyniąc je odpowiedzialnym za zabezpieczenie miejsca i przygotowanie koncepcji przyszłego muzeum. Dalsze wysiłki podejmowali byli więźniowie.

31 grudnia na posiedzeniu Krajowej Rady Narodowej (KRN) z inicjatywą ustawodawczą wystąpiła grupa jej członków, jednocześnie byłych więźniów, z Alfredem Fiderkiewiczem na czele. Postulowali oni utworzenie w Oświęcimiu i Brzezince miejsca upamiętniającego polskie i międzynarodowe męczeństwo.

1 lutego 1946 r. komisja KRN ds. kultury i sztuki jednogłośnie poparła ten wniosek. 26 lutego Prezydium Rady Ministrów zleciło ponownie MKiS zabezpieczenie i ochronę byłego obozu Auschwitz. W związku z tym w marcu zorganizowano Zarząd Ochrony, a na posiedzeniu Zarządu Głównego Związku Byłych Więźniów Politycznych ustalono jego skład. MKiS mianował kierownikiem Zarządu, (później dyrektorem Muzeum), byłego więźnia KL Auschwitz, Tadeusza Wąsowicza. W połowie kwietnia, razem z zespołem współpracowników, również byłych więźniów tego obozu, rozpoczął on prace mające na celu utworzenie muzeum.

Zespół ten, stale powiększany, zabezpieczał tereny byłego obozu i przejmował od OUL znajdujące się na nim obiekty wraz z mieniem ruchomym. Wiele z tych obiektów było jeszcze w stosunkowo dobrym stanie, np. bloki w dawnym obozie macierzystym, bloki murowane, wieże wartownicze, brama główna, a także część baraków drewnianych w dawnym Birkenau. W budynkach tzw. Lagererweiterungu znajdowało się wiele różnych przedmiotów pozostałych po zamordowanych Żydach. W czerwcu 1946 r. OUL przekazał je w większości jako eksponaty na rzecz Muzeum.

Wspomniany zespół zbierał i zabezpieczał również wszelkie materialne dowody zbrodni oraz przedmioty mające wartość historyczną. Względnie dużą ilość dokumentów przesyłał następnie do Okręgowej Komisji Badania Zbrodni Niemieckich (później Hitlerowskich) w Krakowie. Przygotował wreszcie ekspozycję, trasy zwiedzania i zajmował się oprowadzaniem gości.

Tereny poobozowe można było zwiedzać już w 1945 r. Jednak zwiedzanie było ograniczone do zorganizowanych grup lub odbywało się przy okazji różnych uroczystości. Dopiero po rozpoczęciu prac organizacyjnych stało się ono powszechne i w 1946 r. liczba zwiedzających oraz pielgrzymujących (dla wielu osób, zwłaszcza krewnych ofiar, wizyta w byłym obozie miała charakter pielgrzymki) wyniosła 100 tysięcy. Rok później było ich 170 tysięcy.

Tereny byłego obozu można było zwiedzać indywidualnie lub w grupie. W każdym przypadku odwiedzającym musiał towarzyszyć strażnik lub inny pracownik tworzonego Muzeum, pełniący funkcję przewodnika.

Wstęp był możliwy po wykupieniu biletu. Dochód ze sprzedaży przeznaczono na prace organizacyjne. Do czasu oficjalnego otwarcia Muzeum w byłym obozie macierzystym przewodnicy pokazywali bramę z napisem „Arbeit Macht Frei”, blok 11 wraz z dziedzińcem i Ścianą Śmierci, a także zrekonstruowane krematorium I. Natomiast na terenie dawnego Birkenau wnętrza baraków drewnianych i murowanych, a także ruiny krematoriów i doły spaleniskowe.

14 czerwca 1947 r. odbyła się uroczystość otwarcia Muzeum, która zgromadziła kilkadziesiąt tysięcy uczestników, głównie byłych więźniów, ich rodziny oraz delegatów wielu organizacji społecznych i politycznych, polskich i żydowskich. Uroczystość rozpoczęła się od odprawienia nabożeństw – katolickiego na dziedzińcu bloku 11, żydowskiego w bloku 4 oraz prawosławnego i ewangelickiego w 11. Po ich zakończeniu przemawiali m.in.: premier Józef Cyrankiewicz i poseł Józef Sak – przedstawiciel Centralnego Komitetu Żydów w Polsce. Następnie uczestnicy uroczystości złożyli wieńce przed Ścianą Śmierci na dziedzińcu bloku 11, po czym premier Cyrankiewicz dokonał otwarcia Muzeum.

Dopiero 2 lipca 1947 r. Sejm przyjął ustawę powołującą Muzeum do istnienia. Stanowiła ona, że „Tereny byłego hitlerowskiego obozu koncentracyjnego w Oświęcimiu, wraz z wszelkimi znajdującymi się tam zabudowaniami i urządzeniami zachowuje się po wsze czasy jako Pomnik Męczeństwa Narodu Polskiego i innych Narodów. […] Państwowe Muzeum Oświęcim-Brzezinka ma za zadanie zbieranie i gromadzenie dowodów i materiałów, dotyczących zbrodni hitlerowskich, udostępnienie ich społeczeństwu oraz naukowe ich opracowanie”. Ta dość nietypowa sytuacja, gdy najpierw otwarta została instytucja, a później przyjęto akt prawny, w oparciu o który powinna działać, spowodowana była faktem, że uroczystego otwarcia chciano dokonać 14 czerwca, w siódmą rocznicę przywiezienia pierwszego transportu polskich więźniów politycznych, a posiedzenie Sejmu zaplanowane zostało na początek lipca. Zatem władze, nie chcąc odsuwać terminu otwarcia Muzeum, zdecydowały się zainicjować jego działalność przed przyjęciem odnośnej ustawy.