当院は、昭和33年（1958年）10月に青森県厚生連から三沢市に移管され、三沢市立三沢病院として発足以来、上十三地域における中核病院として地域住民の医療需要に応えています。
| 昭和10年 | 3月 | 上北病院古間木診療所開設 |
| 昭和27年 | ４月 | 青森県厚生連大三沢病院に改称 |
| 昭和33年 | 10月 | 青森県厚生連から三沢市立三沢病院となる |
| 昭和44年 | 4月 | 救急病院の指定を受ける |
| 昭和46年 | 5月 | 皮膚科新設 |
| 昭和48年 | 5月 | 脳神経外科新設 |
| 昭和50年 | 4月 | 泌尿器科新設 |
| 昭和51年 | 9月 | 麻酔科・小児科新設 |
| 昭和55年 | １月 | 総合病院認可 |
| 昭和60年 | 5月 | 形成外科新設 |
| 平成 7年 | 4月 | 地域保健室新設 |
| 平成10年 | 11月 | 血液透析療法（人工透析）4床で開始 |
| 平成11年 | 4月 | 第５代院長 坂田 優就任 |
| 平成12年 | 3月 | 人工腎臓センター・人間ドック棟完成 |
| 平成13年 | 3月 | 土曜外来休診の完全実施 |
| 平成13年 | 6月 | 歯科口腔外科新設 |
| 平成15年 | 4月 | 化学療法科新設、外来化学療法室設置（４床） |
| 平成19年 | 1月 | 「地域がん診療連携拠点病院」の指定を受ける |
| 平成20年 | 3月 | 新病院建設に着手 |
| 平成21年 | 3月 | 坂田院長、第83回日本胃がん学会会長就任決定 |
| 平成22年 | 3月 | 新病院建設工事竣工 |
| 平成22年 | 11月 | 新病院開院 |
| 平成25年 | 4月 | 地方公営企業法の全部適用となる |
| 平成25年 | 4月 | 事業管理者に坂田院長が就任 |
| 平成26年 | 9月 | PET-CT画像診断センター完成（増築） |
| 平成27年 | 3月 | PET-CT稼働 |
| 平成28年 | 10月 | 地域包括ケア病棟開設（51床） |
| 平成29年 | 4月 | 第6代院長 斎藤 聡就任 |
| 平成30年 | 4月 | ダヴィンチ稼働 |
| 令和3年 | 4月 | 事業管理者に伊藤 悦朗就任 |