กรมวิทยาศาสตร์การแพทย์เป็นหน่วยงานสังกัดกระทรวงสาธารณสุข ที่ก่อตั้งขึ้นมาพร้อมๆ กับการจัดตั้งกระทรวงสาธารณสุข นับถึงบัดนี้เป็นเวลากว่า 50 ปีแล้ว โดยได้มีการปรับปรุงเปลี่ยนแปลงโครงสร้างหลายครั้ง เพื่อให้เกิดความเหมาะสมกับภาระหน้าที่ และให้ทันต่อสภาพความเปลี่ยนแปลงโครงสร้างหลายครั้ง เพื่อให้เกิดความเหมาะสมกับภาระหน้าที่ และให้ทันต่อสภาพความเปลี่ยนแปลงทางด้านเทคโนโลยีสังคมและสิ่งแวดล้อม


มี.ค.2485

        กรมวิทยาศาสตร์การแพทย์ได้ก่อตั้งขึ้นตามพระราชกฤษฏีกาจัดระเบียบราชการ กรมวิทยาศาสตร์การแพทย์ ประกอบด้วยส่วนราชการภายใน 6 กอง คือ สำนักเลขานุการ กองเคมี กองชันสูตรโรค กองโอสถศาลา (โอนมาจากกรมสาธารณสุข กระทรวงมหาดไทย) กองเภสัชกรรม และโรงงานเภสัชกรรม (โอนมาจากกรมวิทยาศาสตร์ กระทรวงเศรษฐการ) สถานที่ตั้งอยู่ที่ถนนบำรุงเมือง ยศเส


ก.ย.2495

       ได้มีพระราชกฤษฏีกาแบ่งส่วนราชการของกรมวิทยาศาสตร์การแพทย์ออกเป็น 6 กองคือ สำนักเลขานุการกรม กองโอสถศาลา กองชันสูตรทางการแพทย์ (เปลี่ยนชื่อมาจากกองชันสูตรโรค) กองวิจัยทางแพทย์ กองวิเคราะห์ยาและกองวิเคราะห์อาหารและเครื่องดื่ม (3 กองนี้แยกมาจากกองเภสัชกรรมเดิม) สำหรับกองเคมีได้ยุบไป เนื่องจากงานส่วนใหญ่เป็นงานที่กรมวิทยาศาสตร์กระทรวงเศรษฐการดำเนินการอยู่แล้ว และเป็นงานที่ซ้ำซ้อนกันส่วนโรงงานเภสัชกรรมนั้นได้แยกออกไปเป็นรัฐวิสาหกิจ คือ องค์การเภสัชกรรมในปัจจุบัน ในระหว่าง พ.ศ. 2506 จนถึง 2510 กรมวิทยาศาสตร์การแพทย์ได้ทำการทดลอง วางแผนพัฒนาปรับปรุงการแบ่งส่วนราชการเป็นการภายใน เพื่อความเหมาะสมขึ้นใหม่ ดังต่อไปนี้ คือ
กองวิจัยทางแพทย์เดิมแยกออกเป็น
  • สถาบันวิจัยไวรัส
  • สถาบันวิจัยต้นไม้ยา
  • กองควบคุมชีววัตถุ
  • กองวิเคราะห์ยาเดิมแยกออกเป็น(สถาบันมาตรฐาน,กองนิติวิทยาศาสตร์)
  • กองวิเคราะห์อาหารและเครื่องดื่มเปลี่ยนเป็นสถาบันวิเคราะห์วิจัยอาหาร
กองชันสูตรทางแพทย์เดิมแยกออกเป็น
  • โรงเรียนพนักงานวิทยาศาสตร์การแพทย์
  • สถาบันพยาธิวิทยา
  • กองชันสูตรทางแพทย์ส่วนภูมิภาค
  • หน่วยวิจัยยุงลายร่วมมือกับองค์การอนามัยโลก
  • กองวิเคราะห์ยาเดิมแยกออกเป็น (สถาบันมาตรฐาน,กองนิติวิทยาศาสตร์)

       นอกจากนั้นได้เริ่มงานบริการป้องกันกัมมันตภาพรังสีในฐานะของกองขึ้นเมื่อปี 2509 และงานในหน้าที่ของกองโอสถศาลา เมื่อได้โอนไปรวมไปรวมกับโรงงานเภสัชกรรมตามพระราชบัญญัติองค์การเภสัชกรรม พ.ศ. 2509 ลง วันที่ 5 ส.ค. 2509 แล้วเปลี่ยนหน้าที่ของกองนี้เป็นกองบริการวิชาการแทน


พ.ศ.2517

        ได้พระราชกฤษฏีกาแบ่งส่วนราชการกรมวิทยาศาสตร์การแพทย์เมื่อ พ.ศ. 2517 โดยแบ่งส่วนราชการออกเป็น 10 หน่วยงาน คือ สำนัก งานเลขานุการกรม กองพยาธิวิทยาคลินิก (เปลี่ยนชื่อมาจากกองชันสูตรทางแพทย์) กองวิเคราะห์ยา กองวิเคราะห์อาหาร กองพิษวิทยากองวิจัยทางแพทย์ กองกีฏวิทยาทางแพทย์การป้องกันอันตรายจากรังสี กองบริการชันสูตร สาธารณสุขภูมิภาค สถาบันวิจัยไวรัส


พ.ศ.2526

       ได้มีพระราชกฤษฏีกาแบ่งส่วนราชการกรมวิทยาศาสตร์การแพทย์ เมื่อวันที่ 6 ก.พ. 2533 แบ่งส่วนราช การออกเป็น 16 หน่วยงาน คือ สำนักงานเลขานุการกรม กองกีฏวิทยาทางการแพทย์ การป้องกันอันตรายจากรังสี กองพยาธิวิทยาคลินิก กองพิษวิทยา กองมาตรฐานชันสูตรสาธารณสุข กองวิเคราะห์อาหาร กอง วิจัยทางแพทย์ สถาบันวิจัยไวรัส ศูนย์วิทยาศาสตร์การแพทย์ 1 สงขลา ศูนย์วิทยาศาสตร์การแพทย์ 2 ชลบุรี ศูนย์วิทยาศาสตร์การแพทย์ 3 นครราชสีมา ศูนย์วิทยาศาสตร์การแพทย์ 4 ขอนแก่น ศูนย์วิทยาศาสตร์การแพทย์ 5 เชียงใหม ่ ศูนย์วิทยาศาสตร์การแพทย์ 6 พิษณุโลก


พ.ศ.2529

       ได้ย้ายหน่วยงานบางส่วนจากถนนบำรุงเมืองยศเส มาอยู่ที่อาคารสถาบันวิจัย ทางวิทยาศาสตร์สาธารณสุขแห่งชาติ จ.นนทบุรี ซึ่งได้รับความช่วยเหลือในการก่อสร้างอาคารพร้อมอุปกรณ์จากรัฐบาลญี่ปุ่น รวมมูลค่าประมาณ 400 ล้านบาท


พ.ศ.2533

        เนื่องจากงานของกรมวิทยาศาสตร์การแพทย์ได้เปลี่ยนแปลงและขยายตัวเพิ่มขึ้นทั้งในด้านบริการ และด้านวิชาการ จึงได้มีการปรับปรุงการแบ่งส่วนราชการกรมวิทยาศาสตร์การแพทย์เสียใหม่ โดยจัดตั้งส่วนราชการเพิ่มขึ้นพร้อมทั้งปรับปรุงชื่อส่วนราชการโดยตราเป็นพระราชกฤษฏีกา แบ่งส่วนราช การกรม วิทยาศาสตร์การแพทย์ พ.ศ.2533 เมื่อวันที่ 6 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2533 แบ่งส่วนราชการเป็น 23 หน่วยงาน โดยเพิ่มกอง 4 กอง และศูนย์วิทยาศาสตร์การแพทย์ 3 แห่ง คือกองชีววัตถุ กองวิเคราะห์อาหารส่งออก กองวิเคราะห์วัตถุเสพติด สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์สาธารณสุข ศูนย์วิทยาศาสตร์การแพทย์ 7 อุบลราชธานี ศูนย์วิทยาศาสตร์การแพทย์ 8 ตรัง และศูนย์วิทยาศาสตร์การแพทย์ 9 เชียงราย นอกจากนี้ยังได้ เปลี่ยนชื่อกองวิจัยการแพทย์เป็นกองวิจัยและพัฒนาสมุนไพรด้วย


พ.ศ.2540

        กรมวิทยาศาสตร์การแพทย์ได้มีการขยายตัวเพิ่มขึ้นทางด้านวิชาการและบริการจึงได้ มีการปรับปรุงการแบ่งส่วนราชการกรมวิทยาศาสตร์การแพทย์เสียใหม่ โดยจัดตั้งส่วนราชการเพิ่มขึ้น พร้อมทั้งปรับปรุงชื่อส่วนราชการ โดยตราเป็นพระราชกฤษฎีกาแบ่งส่วนราชการกรมวิทยาศาสตร์การแพทย์ พ.ศ. 2540 เมื่อวันที่ 22 มิถุนายน 2540 แบ่งส่วนราชการออกเป็น 24 หน่วยงาน คือ สำนักงานเลขานุการกรม กองเครื่องสำอางและวัตถุอันตราย กองชีววัตถุ กองแผนงานและวิชาการ กองยา กองรังสีและเครื่องมือแพทย์ กองวัตถุเสพติด กองอาหาร กองอาหารส่งออก สถาบันวิจัยสมุนไพร สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์สาธารณสุข สำนักมาตรฐานห้องปฏิบัติการ และศูนย์วิทยาศาสตร์การแพทย์อีก 12 แห่ง ประกอบด้วยศูนย์วิทยาศาสตร์การแพทย์ขอนแก่น ศูนย์วิทยาศาสตร์การแพทย์ชลบุรี ศูนย์วิทยาศาสตร์การแพทย์เชียงราย ศูนย์วิทยาศาสตร์การแพทย์เชียงใหม่ ศูนย์วิทยาศาสตร์การแพทย์ตรัง ศูนย์วิทยาศาสตร์การแพทย์นครราชสีมา ศูนย์วิทยาศาสตร์การแพทย์พิษณุโลก ศูนย์วิทยาศาสตร์การแพทย์สงขลา ศูนย์วิทยาศาสตร์การแพทย์สมุทรสงคราม ศูนย์วิทยาศาสตร์การแพทย์สุราษฎร์ธานี ศูนย์วิทยาศาสตร์การแพทย์อุดรธานี ศูนย์วิทยาศาสตร์การแพทย์อุบลราชธานี


พ.ศ.2545

       ได้มีการปฏิรูประบบราชการและมีการปรับปรุงส่วนราชการตามกฎกระทรวงสาธารณสุข เมื่อวันที่ 9 ตุลาคม 2545 เป็น 22 หน่วยงาน คือ สำนักงานเลขานุการกรม กองเครื่องสำอางและวัตถุอันตราย กองชีววัตถุ กองแผนงานและวิชาการ กองรังสีและเครื่องมือแพทย์ สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์สาธารณสุข สถาบันวิจัยสมุนไพร สำนักคุณภาพและความปลอดภัยอาหาร สำนักมาตรฐานห้องปฏิบัติการ สำนักยาและวัตถุเสพติด และศูนย์วิทยาศาสตร์การแพทย์ 12 แห่ง ประกอบด้วย ศูนย์วิทยาศาสตร์การแพทย์ชลบุรี ศูนย์วิทยาศาสตร์การแพทย์ตรัง ศูนย์วิทยาศาสตร์การแพทย์สงขลา ศูนย์วิทยาศาสตร์การแพทย์สุราษฎร์ธานี ศูนย์วิทยาศาสตร์การแพทย์ขอนแก่น ศูนย์วิทยาศาสตร์การแพทย์นครราชสีมา ศูนย์วิทยาศาสตร์การแพทย์อุดรธานี ศูนย์วิทยาศาสตร์การแพทย์อุบลราชธานี ศูนย์วิทยาศาสตร์การแพทย์เชียงใหม่ ศูนย์วิทยาศาสตร์การแพทย์นครสวรรค์ ศูนย์วิทยาศาสตร์การแพทย์พิษณุโลก ศูนย์วิทยาศาสตร์การแพทย์สมุทรสงคราม


พ.ศ.2547

       กรมวิทยาศาสตร์การแพทย์ได้มีการขยายตัวเพิ่มขึ้น ทางด้านวิชาการและบริการจึงได้มีการเพิ่มศูนย์วิทยาศาสตร์การแพทย์ขึ้นจาก 12 เป็น 14 แห่ง ได้แก่ ศูนย์วิทยาศาสตร์การแพทย์เชียงราย และศูนย์วิทยาศาสตร์การแพทย์ภูเก็ต ซึ่งจากเดิมทั้ง 2 ศูนย์เคยเป็นสาขาของศูนย์วิทยาศาสตร์การแพทย์เชียงใหม่ และศูนย์วิทยาศาสตร์การแพทย์สงขลาตามลำดับ