可能ですよ。

原爆ドームは広島駅から市電で15分、平和公園の中にあります。
原爆資料館を含め、見学時間は1時間くらい。だから
広島駅から2時間半もあれば、訪問可能。

宮島は少し遠いです。広島駅から西へＪＲで30分、そこから連絡船で10分。
広島駅から1時間かかります。宮島の厳島神社だけで1時間、周辺を含めると
2～3時間、広島駅から３～5時間程度で往復できます。

呉は広島駅から東へＪＲで1時間弱。大和ミュージアムは徒歩圏内です。
全部ひっくるめて、広島駅から４～５時間で往復できます。