Năm 1950, Bệnh viện đa khoa tỉnh Vĩnh Phúc (tiền thân là Bệnh viện Đa khoa khu vực miền đông tỉnh Vĩnh Phúc) được thành lập trực thuộc Ty Y tế Vĩnh Phúc. Trong thời kỳ kháng chiến, Bệnh viện phải sơ tán nhiều nơi, thậm chí phải ở nhờ nhà dân thuộc vùng tự do xã Vân Trục và Tử Du (huyện Lập Thạch). Lúc này, cả Ty Y tế và bệnh viện chỉ có 20 cán bộ trong đó có 1 y sĩ và 19 y tá. Năm 1966, bệnh viện chuyển về xã Tân Phong (Bình Xuyên), sau đó chuyển về thị xã Phúc Yên, đến năm 1969 chuyển về phường Liên Bảo, thị xã Vĩnh Yên (nay là thành phố Vĩnh Yên).

Năm 1997, cùng với sự kiện tái lập tỉnh Vĩnh Phúc, Bệnh viện được đổi tên thành Bệnh viện Đa khoa tỉnh Vĩnh Phúc. Thời gian đầu, Bệnh viện chỉ là bệnh viện hạng III với quy mô 200 giường bệnh đến năm 2010, Bệnh viện đa khoa tỉnh đã trở thành bệnh viện hạng I với quy mô 600 giường bệnh với gần 700 cán bộ, nhân viên, trong đó 1/3 là đảng viên (tăng gấp 3 lần so với năm 1997), trong đó có gần 200 người có trình độ đại học và trên đại học, riêng bác sĩ có 152 người (6 bác sĩ CKII, 57 bác sĩ CKI, 39 thạc sỹ, 6 dược sỹ đại học, 2 thạc sỹ dược học, 20 đại học khác), chiếm gần 30% tổng số CBCNV, còn lại là điều dưỡng viên, nữ hộ sinh, kỹ thuật viên, y sỹ, dược sỹ  trung học được đào tạo cơ bản, được bố trí sắp xếp ở 42 khoa, phòng chức năng có nhiệm vụ khám bệnh, chữa bệnh (KB,CB) , đào tạo nghiên cứu khoa học, chỉ đạo tuyến, thực hiện tốt công tác KB,CB cho nhân dân.

Hiện nay, Bệnh viện đã có quy mô lớn với 42 khoa, phòng cùng gần 700 cán bộ, thầy thuốc. Trong đó, gần 1/3 có trình độ đại học và trên đại học. Về cơ sở vật chất đã được đầu tư, bổ sung một số trang thiết bị y tế hiện đại, chất lượng cao phục vụ tốt nhiệm vụ khám chữa bệnh cho nhân dân như: Nhà bệnh nhân nội trú, khi điều trị kép, trang bị các thiết bị máy móc y tế hiện đại như: Máy siêu lọc, máy thận nhân tạo, máy phẫu thuật nội soi, máy theo dõi bệnh nhân, máy xét nghiệm miễn dịch hóa phát quang, máy sinh hóa, máy điện giải đồ, máy chụp cắt lớp vi tính 64 dãy – 128 lát, máy siêu âm màu 3,4 chiều…là điều kiện thuận lợi để triển khai thực hiện tốt nhiệm vụ KCB tuyến đầu của tỉnh.

Bên cạnh việc đầu tư cơ sở vật chất, trang thiết bị y tế, bệnh viện luôn đẩy mạnh công tác đào tạo. Từ năm 2010 đến năm 2014, bệnh viện đã cử hơn 180 cán bộ, thầy thuốc đi học nâng cao; 5 năm qua, bệnh viện đào tạo được 06 bác sĩ CKII, 34 bác sĩ CKI, 18 thạc sĩ, 15 cử nhân điều dưỡng đại học, 51 cử nhân điều dưỡng cao đẳng, 2 kỹ sư chuyên ngành khác nâng tổng số cán bộ có trình độ đại học và trên đại học lên 200 người, từ đó góp phần quan trọng trong việc chẩn đoán và điều trị bệnh nhân.

Với những thành tích đạt được trong những năm qua, Bệnh viện vinh dự được nhà nước trao thưởng Huân chương lao động hạnh Nhì (2010) và Huân chương lao động hạng Nhất (2015). Đây là niềm vinh dự lớn của đơn vị và của ngành Y tế.