中國人民解放軍總醫(yī)院前身是中國協(xié)和醫(yī)學(xué)院第二臨床學(xué)院，1953年10月，總后方勤務(wù)部衛(wèi)生部決定將“中國協(xié)和醫(yī)學(xué)院第二臨床學(xué)院”改為“軍委直屬機(jī)關(guān)醫(yī)院”。
1954年7月，總后方勤務(wù)部衛(wèi)生部將“軍委直屬機(jī)關(guān)醫(yī)院”改為“中國人民解放軍第三〇一醫(yī)院”。
1957年6月，國防部批示“中國人民解放軍第三〇一醫(yī)院”番號撤銷，改稱為“中國人民解放軍總醫(yī)院”。
軍醫(yī)進(jìn)修學(xué)院是以解放軍總醫(yī)院為依托建設(shè)和發(fā)展起來的，始建于1958年11月，1962年停辦。
1979年6月，經(jīng)中央軍委批準(zhǔn)恢復(fù)軍醫(yī)進(jìn)修學(xué)院。
1986年9月批準(zhǔn)正式列入全軍院校編制序號。
2004年全軍整編將三〇四醫(yī)院更名為三〇四臨床部，對外稱解放軍總醫(yī)院附屬醫(yī)院，列入解放軍總醫(yī)院編制序列。
2009年2月，解放軍總醫(yī)院與海南省正式簽訂共同建設(shè)海南分院戰(zhàn)略合作協(xié)議，拉開了總醫(yī)院歷史上跨地域、整建制異地辦院的序幕；
2009年8月，海南分院在三亞海棠灣破土動工；
2009年8月，解放軍總醫(yī)院第二附屬醫(yī)院（原309醫(yī)院）完成轉(zhuǎn)隸移交，隸屬總參謀部領(lǐng)導(dǎo)，更稱呼為解放軍總參謀部總醫(yī)院。
2011年12月，38.3萬平方米的現(xiàn)代醫(yī)療城竣工并投入試運(yùn)行；
2012年6月9日，解放軍總醫(yī)院海南分院正式開診運(yùn)行。
2019年7月由科技部、國家衛(wèi)生健康委、軍委后勤保障部和原食品藥品監(jiān)管總局正式批準(zhǔn)依托解放軍總醫(yī)院第五醫(yī)學(xué)中心成立國家感染性疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心。研究中心整合國內(nèi)79家協(xié)作醫(yī)院，針對慢性乙肝、慢性丙肝、艾滋病及其相關(guān)疾病等病種，建立病程涵蓋臨床各個階段的大隊列，同時建立標(biāo)準(zhǔn)化的生物樣本庫、臨床診療信息庫及的疾病發(fā)病追蹤系統(tǒng)，形成涵蓋重大感染性疾病及各個病程的資源平臺，終建立我國規(guī)范的病毒性肝炎、艾滋病臨床大數(shù)據(jù)及生物樣本庫整合平臺，形成專業(yè)的管理團(tuán)隊，為建立符合我國人群特點的肝病、艾滋病診療體系提供重要戰(zhàn)略性資源。
在學(xué)科帶頭人陳香美院士帶領(lǐng)下，腎臟病醫(yī)學(xué)部1993年獲批碩士學(xué)位授予點，1998年獲批博士學(xué)位授予點，1999年獲批博士后流動站，2007年獲批集內(nèi)科學(xué)（腎病）國家重點學(xué)科、2008年獲批內(nèi)科學(xué)（腎?。┍本┦兄攸c學(xué)科。是國家衛(wèi)健委、北京市住院醫(yī)師規(guī)范化培訓(xùn)基地、專科醫(yī)師培訓(xùn)基地，國家衛(wèi)健委腹膜透析培訓(xùn)示范中心，全軍野戰(zhàn)內(nèi)科學(xué)教學(xué)基地，中華護(hù)理學(xué)會及北京市血液凈化?？谱o(hù)士培訓(xùn)基地，全軍重癥監(jiān)護(hù)?？谱o(hù)士培訓(xùn)基地。
解放軍總醫(yī)院第二醫(yī)學(xué)中心老年醫(yī)學(xué)科是國家老年疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心老年醫(yī)學(xué)臨床研究基地及全國老年慢性病醫(yī)聯(lián)體牽頭單位?？剖夷壳坝姓呗毞Q人員3名，副高職稱人員5名，形成覆蓋老年心血管、呼吸、消化、腫瘤、神經(jīng)內(nèi)科等各亞專業(yè)的老年多學(xué)科團(tuán)隊。老年醫(yī)學(xué)科以老年綜合評估為核心技術(shù)，以全人全程管理為核心理念，強(qiáng)調(diào)多學(xué)科協(xié)作診療，利用可穿戴設(shè)備、5G等現(xiàn)代技術(shù)，形成集老年急性病救治、慢病管理、功能維護(hù)為一體的現(xiàn)代老年病管理模式，致力于構(gòu)建高水平老年醫(yī)學(xué)規(guī)培基地、專培基地、保健人才培訓(xùn)基地；新技術(shù)、新業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)化平臺及老年病前沿基礎(chǔ)研究平臺，目前已有10余家協(xié)同網(wǎng)絡(luò)單位派駐醫(yī)護(hù)人員到該病房進(jìn)修學(xué)習(xí)?？剖覈@建立全國老年隊列研究人群，構(gòu)建高齡圍手術(shù)期風(fēng)險管控、老年多病共患綜合管理等常見臨床問題的防控技術(shù)體系，及衰老機(jī)制及規(guī)律等開展臨床科研研究，作為項目牽頭單位承擔(dān)國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金等多項國家、軍隊級課題，總項目經(jīng)費(fèi)達(dá)1.2億元。
