自1984年起，以促進醫學學科發展為目的，原衛生部啟動重點實驗室（含工程技術中心）建設，實驗室主要布局在原衛生部直屬醫學院校，兼顧了部分地方醫學高校和醫療衛生機構，至2013年，共建設重點實驗室81家。為加強計劃生育科研能力和計生技術監測工作，原國家人口計生委在部分地區建設重點實驗室，共建成12家（其中2013年集中建設10家，由國家發展改革委投入建設經費）。2013年兩部門整合組建國家衛生計生委后，未新增建設。經過“十二五”評估和原國家計生委建設重點實驗室驗收后，共有國家衛生健康委重點實驗室88個。
為貫徹落實習近平總書記“抓住機遇、迎難而上，努力把中國醫學科學院建設成為我國醫學科技創新體系的核心基地”的重要指示精神，國家衛生健康委于2018年4月將委重點實驗室的日常管理工作委托給中國醫學科學院，以進一步探索“管辦分開，政事分離”，推動科技體制改革，強化委重點實驗室規范管理。
在國家衛生健康委指導和支持下，中國醫學科學院積極開展委重點實驗室“十三五”運行情況的評估、中西部地區委省共建重點實驗室的新增建設及現場驗收、委重點實驗室的建設布局規劃編制等工作：2019年至2021年，協助國家衛生健康委面向中西部地區和新疆生產建設兵團新增建設委重點實驗室1個和委省共建重點實驗室20個，并陸續開展建設驗收；完成委重點實驗室“十三五”運行情況評估，推動委重點實驗室的優勝劣汰、動態調整；探索建立委重點實驗室的支持機制，為“十二五”“十三五”評估優秀委重點實驗室和中西部地區新增建設委省共建重點實驗室提供經費支持。
截至2024年12月，全國共有國家衛生健康委重點實驗室102個（含委省共建重點實驗室22個）。
國家衛生健康委重點實驗室作為我國衛生健康科技創新體系的重要組成部分，認真貫徹實施創新驅動發展戰略，以人民健康為中心，聚焦行業重大需求，在轉化醫學與臨床醫學研究、藥物與器械研發、疾病防治技術與策略、衛生政策與管理等方面積極開展創新研究，取得一系列成果并應用于實踐，為解決行業關鍵科學和技術問題、促進科技進步、支撐健康中國建設發揮了重要作用。
