지역주민에 대한 진료제공과 예방사업을 통한 건강지식 고양 그리고 의료 및 의학에 관한 조사연구, 의료인 및 의료관계자의 양성과 보수교육기능 등을 수행함을 목적으로 1959년 개원한 박영하(朴永夏) 산부인과의원을 모체로 하여 설립되었다.
1967년 재단법인 을지병원 유지재단이 개설되었고, 1981년 대전병원을 개원하고 을지중앙의료원이 발족되었으며, 1983년 학교법인 을지학원이 설립되면서 학교법인으로 체제 전환하였다. 1990년 대전병원 부설 모자보건종합센터를 개원하였고, 1995년 을지심장연구소를 개설하였다. 1995년에는 서울 동북부 및 경기 일원의 의료취약지역 해소를 위해 서울 노원구 하계동으로 이전하였다. 1997년 대전을지병원을 을지대학병원으로 명칭을 변경하였다.
2016년 현재 을지대학교의료원에는 노원 을지대학교병원, 대전 을지대학교병원, 강남을지대학교병원, 의정부 을지대학교병원 등이 있다.