中国人民解放军北部战区总医院是沈阳军区总医院和解放军第202医院合并组建而成的。

2018年11月2日，是沈阳军区总医院建院70周年纪念日，同时，也是北部战区总医院正式组建踏上新征程的历史起点。

沈阳军区总医院始建于1948年，是一所由野战医院发展成集医、教、研、保于一体的现代化综合性军队医院，是国家首批三级甲等医院。解放军第二0二医院1942年组建于安徽省定远县，前身为新四军二师医疗所，参加过苏中战役、涟水战役、孟良崮战役、淮海战役、济南战役和渡江战役，经受了抗日战争、解放战争、抗美援朝战争的洗礼，1956年迁至沈阳。

2022年，北部战区总医院韩雅玲院士牵头开展的研究证实，采用术后高剂量延长注射比伐芦定2—4小时，可显著降低30天急性心梗患者死亡或大出血复合事件风险，有望改变急性心肌梗死救治指南和临床实践。该成果在《柳叶刀》发表。