齐齐哈尔医学院附属第三医院始建于1928年，其前身为齐齐哈尔铁路中心医院，2004年主辅分离归属齐齐哈尔医学院，更名为齐齐哈尔医学院附属第三医院。2007年齐齐哈尔医学院附属第七医院（原齐车集团医院、齐齐哈尔市肿瘤医院）并入。
医院历经伪满、抗日战争、解放战争、新中国成立、加快国家经济建设和改革开放等不同历史时期，既经历了战火的洗礼，也唱响了救死扶伤、治病救人的颂歌。1946年6月，原四野二纵后为三十九军卫生部部长吴之理兼任医院院长，吴之理后来曾任中国人民解放军军事医学科学院副院长、第二军医大学校长、中华医学会副会长，他率领职工积极支援东北解放战争，开展的肠梗阻、胃切除手术技术已经在黑龙江省处于领先地位。1951年5月，一代医学专家黄家驷、沈克非、黄宛、盛志勇院士随抗美援朝医疗队来到医院，大力开展胸外、骨外、脑外各种手术救治志愿军将士。刘波同志时任医院副院长兼党小组负责人，她是红色经典小说《林海雪原》作者曲波的夫人、《林海雪原》中小白鸽的原型，后调到北京医科大学任党委书记。著名表演艺术家葛存壮曾在医院药剂科工作。
如今的齐齐哈尔医学院附属第三医院是集医疗、教学、科研、预防、保健于一体的高水平学术型医院。1991年成为全国首批、黑龙江省首家三级甲等医院，2010年通过黑龙江省第二周期医院等级评审验收，再次成为齐齐哈尔市首家三级甲等医院。现有东西两个院区，下设有齐齐哈尔市肿瘤医院、美国Fox Chase癌症中心齐齐哈尔分中心、消化分院、心血管分院、2个社区卫生中心、80余个临床医技科室、14个教研室。编制床位2000张，占地面积8万余平方米，建筑面积超过16.1万平方米。现有职工2400余人，高级职称以上的专业技术人员近400人，硕士生、博士生学历占专业技术人员总数的20%。
医院全面实施“科技兴院、质量建院、人才强院、文化立院”战略，全面提升临床、教学、科研水平和综合服务能力。
医院为“中国卒中中心”成员单位、“中国胸痛中心”认证单位、国家PCCM规范化认证医院、国家级肿瘤（消化系统）多学科诊疗试点医院、中国抗癌协会会员单位、互联网+国家心脑血管病联防共治中心签约医院、北京大学第三医院骨科专科医联体成员单位、黑龙江省肿瘤专科联盟成员单位、黑龙江省产前筛查与产前诊断专科联盟”成员单位、黑龙江省肿瘤超声诊断与介入联盟单位、国家呼吸系统疾病临床医学研究分中心、中国肺癌防治联盟肺结节诊治分中心。9名同志荣获黑龙江省“龙江名医”殊荣，11名同志荣膺“齐齐哈尔医学院名医”称号。获批省市级重点专科21个（康复医学科、神经病学科、呼吸病学科、消化科、心血管内科、内分泌科、肿瘤放疗科、肿瘤科、肾科、脊柱外科、泌尿外科、妇产科、普外科、神经外科、口腔颌面外科、口腔修复科、介入放射科、临床检验科、磁共振科、CT科）；市级领军人才梯队4个（市级领军人才梯队：呼吸病学（呼吸肿瘤）、神经病学（运动障碍性疾病）、肿瘤治疗、骨关节外科）；齐齐哈尔医学院重点学科3个（呼吸病学、内分泌学、肿瘤治疗学）；齐齐哈尔医学院研究所5个（肺癌研究所、糖尿病研究所、结直肠肿瘤研究所、胆道胰腺疾病研究所、冠状动脉硬化疾病研究所）。
医院通过国家药物临床试验机构资格认证，I期临床研究中心揭牌。消化内科、呼吸内科、神经内科、心血管内科、肿瘤、骨科6个专业取得了承担药物临床试验的资格。近几年，共有50余项技术填补省内、市内空白；40余项技术荣获黑龙江省医疗卫生新技术应用奖，30余项技术荣获齐齐哈尔医学院医疗新技术应用奖。
医院通过主办、承办各级各类学术会议，邀请知名专家来院讲学、出诊、手术等进一步提升医院的诊疗实力和学术水平。2012年，国家外专局引智项目——美国Fox Chase癌症中心齐齐哈尔分中心落户医院。肿瘤患者足不出户通过中美专家多学科会诊和个体化联合诊疗获得最佳治疗方案。2018年，美国专家对分中心进行考核评估后给予了高度评价，认为附属三院肿瘤诊治情况与国际肿瘤诊治规范相符合，诊治方案科学、规范、专业。2015年，与澳大利亚墨尔本阿尔弗雷德医院签署长期合作协议，成立国际化创伤中心，多科室、多专家“一站式”服务，为成功抢救创伤患者赢得宝贵时间。
医院为国家级住院医师规范化培训基地、国家级乡村医生培训中心、齐齐哈尔医学院口腔医学院依托医院建成。医院高质量通过国家教育部本科教学工作审核评估检查，国家“应用型护理本科认证”检查。按照学院“三导向”人才培养的具体要求，医院强化实践教学，注重执业能力培养，致力于培养高素质应用型医学人才。现有任课教师344人，下设14个教研室、71个教研组，现承担20个专业、42个课程门次教学任务以及13个专业实习任务。投资完善示教室33个，800平米的临床技能中心配备有完备的教学设备。我院学生代表学院参加全国高等医学院校大学生临床技能竞赛东北华北分区赛”上两次喜获二等奖；参加首届全国护理专业本科临床技能大赛荣获团队二等奖。
医院拥有先进的PET-CT、PET-MR、德国西门子医用电子直线加速器、高能直线加速器、飞利浦256层极速CT、美国GE3.0T磁共振、飞利浦FD20数字减影血管造影机等精良设备，为广大患者提供精准诊治。
医院实现了全院范围内的医疗、管理信息数字化共享。涵盖医疗、护理和管理各领域。智能楼宇、移动护理、手术示教、远程会诊、数据中心等建设应有尽有、无处不在。远程会诊中心，可实现异地远程会诊。静脉配液中心、消毒供应中心现代化设置走在前列。气动物流传输系统使医疗效率“光速”提高。开通医院微信公众平台，开设预约挂号、查询体检检查结果等，方便市民掌握就医信息。
医院先后荣获“全国百姓放心示范医院”、黑龙江省“行风建设先进集体”、黑龙江省“文明单位标兵”、齐齐哈尔市“全市卫生系统创建群众满意医院活动先进集体”、齐齐哈尔市总工会“市五星级工会”等光荣称号。
