齊齊哈爾醫學院附屬第三醫院始建于1928年，其前身為齊齊哈爾鐵路中心醫院，2004年主輔分離歸屬齊齊哈爾醫學院，更名為齊齊哈爾醫學院附屬第三醫院。2007年齊齊哈爾醫學院附屬第七醫院（原齊車集團醫院、齊齊哈爾市腫瘤醫院）并入。
醫院歷經偽滿、抗日戰爭、解放戰爭、新中國成立、加快國家經濟建設和改革開放等不同歷史時期，既經歷了戰火的洗禮，也唱響了救死扶傷、治病救人的頌歌。1946年6月，原四野二縱后為三十九軍衛生部部長吳之理兼任醫院院長，吳之理后來曾任中國人民解放軍軍事醫學科學院副院長、第二軍醫大學校長、中華醫學會副會長，他率領職工積極支援東北解放戰爭，開展的腸梗阻、胃切除手術技術已經在黑龍江省處于領先地位。1951年5月，一代醫學專家黃家駟、沈克非、黃宛、盛志勇院士隨抗美援朝醫療隊來到醫院，大力開展胸外、骨外、腦外各種手術救治志愿軍將士。劉波同志時任醫院副院長兼黨小組負責人，她是紅色經典小說《林海雪原》作者曲波的夫人、《林海雪原》中小白鴿的原型，后調到北京醫科大學任黨委書記。著名表演藝術家葛存壯曾在醫院藥劑科工作。
如今的齊齊哈爾醫學院附屬第三醫院是集醫療、教學、科研、預防、保健于一體的高水平學術型醫院。1991年成為全國首批、黑龍江省首家三級甲等醫院，2010年通過黑龍江省第二周期醫院等級評審驗收，再次成為齊齊哈爾市首家三級甲等醫院。現有東西兩個院區，下設有齊齊哈爾市腫瘤醫院、美國Fox Chase癌癥中心齊齊哈爾分中心、消化分院、心血管分院、2個社區衛生中心、80余個臨床醫技科室、14個教研室。編制床位2000張，占地面積8萬余平方米，建筑面積超過16.1萬平方米。現有職工2400余人，高級職稱以上的專業技術人員近400人，碩士生、博士生學歷占專業技術人員總數的20%。
醫院全面實施“科技興院、質量建院、人才強院、文化立院”戰略，全面提升臨床、教學、科研水平和綜合服務能力。
醫院為“中國卒中中心”成員單位、“中國胸痛中心”認證單位、國家PCCM規范化認證醫院、國家級腫瘤（消化系統）多學科診療試點醫院、中國抗癌協會會員單位、互聯網+國家心腦血管病聯防共治中心簽約醫院、北京大學第三醫院骨科專科醫聯體成員單位、黑龍江省腫瘤專科聯盟成員單位、黑龍江省產前篩查與產前診斷專科聯盟”成員單位、黑龍江省腫瘤超聲診斷與介入聯盟單位、國家呼吸系統疾病臨床醫學研究分中心、中國肺癌防治聯盟肺結節診治分中心。9名同志榮獲黑龍江省“龍江名醫”殊榮，11名同志榮膺“齊齊哈爾醫學院名醫”稱號。獲批省市級重點專科21個（康復醫學科、神經病學科、呼吸病學科、消化科、心血管內科、內分泌科、腫瘤放療科、腫瘤科、腎科、脊柱外科、泌尿外科、婦產科、普外科、神經外科、口腔頜面外科、口腔修復科、介入放射科、臨床檢驗科、磁共振科、CT科）；市級領軍人才梯隊4個（市級領軍人才梯隊：呼吸病學（呼吸腫瘤）、神經病學（運動障礙性疾病）、腫瘤治療、骨關節外科）；齊齊哈爾醫學院重點學科3個（呼吸病學、內分泌學、腫瘤治療學）；齊齊哈爾醫學院研究所5個（肺癌研究所、糖尿病研究所、結直腸腫瘤研究所、膽道胰腺疾病研究所、冠狀動脈硬化疾病研究所）。
醫院通過國家藥物臨床試驗機構資格認證，I期臨床研究中心揭牌。消化內科、呼吸內科、神經內科、心血管內科、腫瘤、骨科6個專業取得了承擔藥物臨床試驗的資格。近幾年，共有50余項技術填補省內、市內空白；40余項技術榮獲黑龍江省醫療衛生新技術應用獎，30余項技術榮獲齊齊哈爾醫學院醫療新技術應用獎。
醫院通過主辦、承辦各級各類學術會議，邀請知名專家來院講學、出診、手術等進一步提升醫院的診療實力和學術水平。2012年，國家外專局引智項目——美國Fox Chase癌癥中心齊齊哈爾分中心落戶醫院。腫瘤患者足不出戶通過中美專家多學科會診和個體化聯合診療獲得最佳治療方案。2018年，美國專家對分中心進行考核評估后給予了高度評價，認為附屬三院腫瘤診治情況與國際腫瘤診治規范相符合，診治方案科學、規范、專業。2015年，與澳大利亞墨爾本阿爾弗雷德醫院簽署長期合作協議，成立國際化創傷中心，多科室、多專家“一站式”服務，為成功搶救創傷患者贏得寶貴時間。
醫院為國家級住院醫師規范化培訓基地、國家級鄉村醫生培訓中心、齊齊哈爾醫學院口腔醫學院依托醫院建成。醫院高質量通過國家教育部本科教學工作審核評估檢查，國家“應用型護理本科認證”檢查。按照學院“三導向”人才培養的具體要求，醫院強化實踐教學，注重執業能力培養，致力于培養高素質應用型醫學人才。現有任課教師344人，下設14個教研室、71個教研組，現承擔20個專業、42個課程門次教學任務以及13個專業實習任務。投資完善示教室33個，800平米的臨床技能中心配備有完備的教學設備。我院學生代表學院參加全國高等醫學院校大學生臨床技能競賽東北華北分區賽”上兩次喜獲二等獎；參加首屆全國護理專業本科臨床技能大賽榮獲團隊二等獎。
醫院擁有先進的PET-CT、PET-MR、德國西門子醫用電子直線加速器、高能直線加速器、飛利浦256層極速CT、美國GE3.0T磁共振、飛利浦FD20數字減影血管造影機等精良設備，為廣大患者提供精準診治。
醫院實現了全院范圍內的醫療、管理信息數字化共享。涵蓋醫療、護理和管理各領域。智能樓宇、移動護理、手術示教、遠程會診、數據中心等建設應有盡有、無處不在。遠程會診中心，可實現異地遠程會診。靜脈配液中心、消毒供應中心現代化設置走在前列。氣動物流傳輸系統使醫療效率“光速”提高。開通醫院微信公眾平臺，開設預約掛號、查詢體檢檢查結果等，方便市民掌握就醫信息。
醫院先后榮獲“全國百姓放心示范醫院”、黑龍江省“行風建設先進集體”、黑龍江省“文明單位標兵”、齊齊哈爾市“全市衛生系統創建群眾滿意醫院活動先進集體”、齊齊哈爾市總工會“市五星級工會”等光榮稱號。
