三军总医院成立於民国35年，其前身為臺湾陆军八○一总医院，组织由臺湾陆军医院、联勤第五总医院、陆海空军第一总医院、陆军第一总医院依序递嬗而来。民国56年7月改组為「三军总医院」，由小南门迁建於水源地营区（汀州院区），為我国之军医医疗展开新纪元。
三军总医院编制上属国防医学院之教学医院，负有临床医疗、教学与研究之责，医疗服务对象為现役军人、军眷及一般民眾，為卫福部评定之医学中心级教学医院，在国家医疗上一直扮演著非常重要的角色，平时除提供民眾医疗服务及国防医学院学生临床教学与实习外，战时还负有动员支援及整合管制医疗资源的任务。
為因应医疗环境快速变迁与寻求军医教育整体发展，三军总医院於民国89年迁建於内湖现址，除保留汀州院区门、急诊服务外，配合国家政策陆续接收澎湖、基隆、松山、北投、臺北门诊中心等五个分院，持续提供军民最优质的医疗服务。
内湖总院（含汀州院区）员工约4,000多人，病床数1,900餘床，平均每日门诊约6,000人次。為服务广大病患，本院不断精进诊疗技术及配合各科未来发展重点，持续投资购买先进之仪器设备及提供全人之医疗照护环境，设立有正子断层造影中心、妇女保健中心、血友病防治及研究中心、健康管理中心、高阶医学影像中心、植牙中心、医学美容中心、癌症中心、影像导引断层式放射治疗中心、精準医学暨基因体中心、医用3D列印中心、烧烫伤暨慢性与疤痕照护中心、国际医疗中心、转诊中心、细胞治疗中心、创新育成中心、人工智慧物联网发展中心、亚太伤口负压治疗中心、微量元素研究中心、640列电脑断层中心等，并依医疗任务需求规划电子病歷、辐射伤害防治、旅游医学及国际医疗等相关医疗作业，冀能在软、硬体的更新下，提高对国军官兵、眷属及健保民眾之医疗服务品质与作业能力。
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