行政院卫生署台北医院前身可远溯于民国五十七年四月，由省立台北妇产科医院(民国三十八年八月成立)暨省立台北儿童医院(民国四十八年一月成立)合并成为台湾省立妇幼医院(位于台北市中山北路二段)，院长于禀溪博士。嗣因台北市升格为院辖市，于民国六十一年三月由台北市迁移至新庄市现址作业，并改名为台湾省立台北医院。民国七十六年三月一日设置于台北市郑州路原属台湾省铁路局之台北铁路医院，奉令改隶本院，更名为本院城区分院。94年6月原隶属国军金门花岗石医院，奉令改隶本院，更名为本院花岗石分院，又于同年10月与县立金门医院及列屿分院合并改隶为卫生署金门医院。本院走过二十七年历史岁月后，于八十八年七月一日起改隶行政院卫生署，成为行政院卫生署台北医院。
本院于91年发展数字影像传输系统，紧接着引进先进仪器设备，让新庄市民众不须再过桥至台北市看病，也能获得完善的诊断、治疗与医疗照护。SARS期间配合卫生署政策致力于防疫工作，不但照护近百位SARS病人外，且运用视讯医疗及多项感控措施避免院内感染发生，因此荣获行政院颁发绩优有功医院，负起公立医院应有的责任与义务。90年5月为行政院卫生署所署医院台北区医院联盟盟主，成立台北区区域联盟管理委员会；又于94年6月卫生署台北区区域联盟管理委员会与北区区域联盟管理委员会整并为行政院卫生署所属医院北区区域联盟管理委员会，并设管理中心于本院，执行各项资源整合业务。