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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。
在中心主任陈香美院士的领导下，建立了临床研究、项目支持、公共服务和交流推广等平台，建成具有国际规模的肾脏疾病临床信息数据库和生物样本资源库，联合全国500余家单位构建肾脏疾病临床协同研究网络，覆盖全国90%的地级市。针对我国主要疾病负担的IgA肾病、糖尿病肾病、老年肾脏病等常见慢性肾脏病以及急性肾损伤和尿毒症患者血液净化，从疾病危险因素、预警、诊断、和医疗质量改进多个层面，建立多中心、大样本、长期稳定随访的研究队列，组织开展大规模、多中心、高质量的临床诊疗研究，已成为临床新技术、药品器械研发与评价的创新基地，带动我国慢性肾病防治整体水平的提升。
2019年在科技部组织的首次绩效评估中，国家慢性肾病临床医学研究中心成绩为“”。
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。