中国人民解放军总医院前身是中国协和医学院第二临床学院，1953年10月，总后方勤务部卫生部决定将“中国协和医学院第二临床学院”改为“军委直属机关医院”。
1954年7月，总后方勤务部卫生部将“军委直属机关医院”改为“中国人民解放军第三〇一医院”。
1957年6月，国防部批示“中国人民解放军第三〇一医院”番号撤销，改称为“中国人民解放军总医院”。
军医进修学院是以解放军总医院为依托建设和发展起来的，始建于1958年11月，1962年停办。
1979年6月，经中央军委批准恢复军医进修学院。
1986年9月批准正式列入全军院校编制序号。
2004年全军整编将三〇四医院更名为三〇四临床部，对外称解放军总医院附属医院，列入解放军总医院编制序列。
2009年2月，解放军总医院与海南省正式签订共同建设海南分院战略合作协议，拉开了总医院历史上跨地域、整建制异地办院的序幕；
2009年8月，海南分院在三亚海棠湾破土动工；
2009年8月，解放军总医院第二附属医院（原309医院）完成转隶移交，隶属总参谋部领导，更称呼为解放军总参谋部总医院。
2011年12月，38.3万平方米的现代医疗城竣工并投入试运行；
2012年6月9日，解放军总医院海南分院正式开诊运行。
学术专长：
擅长病毒性肝炎、艾滋病和疑难危重肝病的临床诊治工作，并结合临床难题开展研究。
主要研究方向与课题：
系统地揭示了乙型肝炎临床免疫学特征及肝脏损伤机制；提出了优化慢性乙肝抗病毒与免疫应答恢复的“爬坡假说”；阐明了艾滋病免疫重建失败的关键机制；开拓了疑难肝病和艾滋病细胞与研究的新方向。
国家耳鼻咽喉疾病临床医学研究中心是为加强我国耳鼻咽喉疾病医学科技创新体系建设、打造临床医学和转化研究的“高地”而创建的项目，目标是形成我国耳鼻咽喉疾病重大临床医学研究的“国家队”。
拟通过开展高质量循证医学研究、验证新技术和新方法、实施多学科交叉转化研究、开发和推广基层适宜技术、探索临床研究方法和管理模式，搭建国家耳鼻咽喉疾病临床研究公共技术支撑的平台。通过高质量临床多中心研究，出指南、出理论、出技术、出产品、出成效，为国家制定政策提供依据，以提高耳鼻咽喉疾病防控能力，改善民众健康。
坚持临床专科病理教学、理论授课、技能培训、科主任教学查房、疑难病例讨论，突出肾活检病理、血液透析、腹膜透析、CRRT等专科特色。现有博士生导师7人，硕士生导师13人，进修生指导老师54人，指导“四生”教学任务，培养研究生（含联合培养），博士后21人（6位获得博士后基金）、博士169人、硕士233人，规培生、进行生600余人。其中20人担任全国三级甲等医院的学科带头人，
获得军队博士论文1篇、硕士论文2篇，全国百篇博士论文提名1篇。毕业的学生获得求是杰出青年奖1名、中国青年科技奖2名、原总后科技新星2名、北京市科技新星6名。
作为教学示范窗口，接待到访国内外、军内外专家100余次。