국민보건 향상과 보건의료에 관한 연구개발사업 및 진료를 목적으로 설립된 의료기관이다. 1963년 12월 제일병원으로 개원하였고, 사단법인 서울부인암센터를 병설하였다.
설립 당시 개인병원에서 1980년 4월 종합병원으로 승격되었고, 1981년 11월 의료법인으로 변경되었으며, 1996년 6월 삼성그룹에 편입되었다가 2005년에 다시 제일병원으로 변경되었다. 1966년 80병상 규모에서 1969년 100병상 규모로 성장하였으며, 1996년 400병상 인가를 받으면서 현재의 모습을 갖추게 되었다.
사립병원으로서는 드물게 활발한 연구활동을 통하여 시험관아기 연구·유전학연구실 등을 설치하여 임상과 직결되는 의학연구를 통하여 1986년 11월 시험관아기 분만에 성공하였다.
1988년 9월 제24회서울올림픽대회 지원병원으로 지정받아 성공적인 올림픽 수행에 일익을 담당하기도 하였다. 1988년 11월 첨단의료장비를 도입하였고, 1990년 4월 헌혈혈액원을 개설하였다.
1999년 현재 총 내과·일반외과·소아과·산부인과·성형외과·정형외과·안과·피부과·신경정신과·비뇨기과 등 10개 진료과목과 임상병리과·해부병리과·방사선과·약제과·마취과·의무기록과·영양과 등의 진료지원 조직을 갖추고 있다. 1999년 4월 삼성제일병원 비젼을 선포, 한국 의학계를 선도하는 초일류 여성 전문병원을 지향하고 있다.