医院创建于 1950 年，其前身是解放军某部疗养队和浙江省人民政府卫生科、省府门诊所合并而成的浙江省卫生厅直属保健院，后几经更迭，成为杭州市第三人民医院。
医院前身浙江省卫生厅直属保健院建立时，职工总数为 91 人，设置床位 100 张，分内科、外科、妇产科、结核病科四个病区，门诊医疗用房仅 1000 余平方米。 1984 年 5 月，楼高四层的医院门诊综合楼落成，医疗用房增加到 4000 平方米，使门诊条件得到了改善。在其后的 10 余年中，医院初步发展成临床、医技科室齐全的市属二级综合性医院。
1995 年下半年起，医院领导班子 在杭州市卫生局党委的支持下，通过分析院情和当时医疗市场的需求，提出了“以皮肤科为龙头，建设有专科特色综合性医院”的崭新的办院思路，调整医疗结构，拓展皮肤科、肛肠科、眼科等科室的专科、专病特色，加强内、外科基础建设，扩建制剂室，建立计算机管理网络，引进大型先进的现代医疗设备，并通过建造和购买医疗用房的形式加快医院基础工程建设，使医院发展迈上了快车道。
为了适应激烈的医疗市场竞争，更好地为病人提供优质的医疗服务，医院 更新服务观念， 推行“宾馆化”服务、“文明服务窗口、病区”、“免费早餐”、“病区小灶”、“门诊药品费用清单”、“住院一日清单”、 “病人选医生”、“病人选护士”、“医患沟通制”等一系列的举措，在服务上做文章，为病人创造了温馨、舒适、优雅的医疗环境，在杭州市民心目中树立了品牌医院的形象。
从 1950 年建院至今，杭州市第三人民医院穿越半个世纪的历史岁月，历经几代领导和员工的艰苦创业，目前杭州市第三人民医院已经发展成为集医疗、教学、科研为一体的， 具有专科特色的 市属综合性医院。
2011年，一幢现代化、人性化、智能化的崭新的医疗综合楼拔地而起，树立起三院发展的新坐标。
