1964年4月,随着石油勘探事业的发展,在原华北石油勘探一大队卫生所的基础上,医院正式成立。当时胜利油田名称为“九二三厂”,故医院定名“九二三厂职工医院”。
1971年,石油部决定命名九二三厂为胜利油田会战指挥部,6月,医院更名为“胜利油田职工医院”,归会战指挥部后勤部领导。
1980年4月,鉴于油田已有规模不等的8所医院,为了区别各自的任务和地位,油田党委决定将“胜利油田职工医院”更名为“胜利油田中心医院”。
1989年7月,医院更名为“胜利石油管理局中心医院”。1995年,医院被省卫生厅评为“三级甲等”医院;2001年,医院被评为“滨州医学院(非直属)附属医院”。
2005年,根据中国石化集团公司和胜利油田改制分流的总体部署实行了产权制度改革,医院更名 “胜利油田中心医院”。