Bệnh viện Truyền máu – Huyết học tiền thân là Viện Truyền Máu Quốc gia (địa chỉ 118 Hùng Vương, P12, quận 5) dưới sự điều hành của BS Trần Văn Bé. Đến năm 1979, đơn vị được chuyển giao cho thành phố và hoạt động dưới chỉ đạo của Sở Y tế thành phố Hồ Chí Minh và được đổi tên thành Trung tâm Truyền máu – Huyết học.
Năm 2002, Trung tâm Truyền Máu Huyết học Trung ương chính thức được đổi tên thành Bệnh viện Truyền Máu Huyết học Trung ương, được xếp vào bệnh viện hạng II vào năm 2009.
Trải qua nhiều năm hình thành và phát triển, bệnh viện ngày càng lớn mạnh và mở rộng. Đơn vị đã dựng mới cơ sở 118 Hùng Vương (phường 12, Quận 5), cải tạo cơ sở số 201 Phạm Viết Chánh (phường Nguyễn Cư Trinh, Quận 1) để phục vụ cho hoạt động khám – chữa các bệnh lý về máu.
Sau nhiều năm miệt mài, năm 2014, bênh viện đã đạt chứng nhận ISO 9001:2008 của DNV về việc quản lý chất lượng trên toàn bộ 5 mặt. Ngoài ra, bệnh viện còn được xếp hạng I, là đơn vị chỉ đạo tuyến cho các khoa Huyết học tại bệnh viện phía Nam.