中国人民解放军总医院前身是军委直属机关医院,1953年8月5日正式组建,1954年8月4日改称解放军第三〇一医院,1957年6月6日改为解放军总医院,1958年11月4日,成立军医进修学院(2012年4月更名为解放军医学院),开启医院办学先河。
2018年11月2日,新调整组建的解放军总医院宣告成立,同时称中国人民解放军医学院。下设第一医学中心(原内科、外科临床部,医技部、门诊部)、第二医学中心(原南楼临床部)、第三医学中心(原武警总医院)、第四医学中心(原304临床部)、第五医学中心(原302、307医院)、第六医学中心(原海军总医院)、第七医学中心(原陆军总医院)、第八医学中心(原总参总医院)、海南医院、京东医疗区、京南医疗区、京西医疗区、京北医疗区、京中医疗区、研究生院等单位。