Bệnh viện Giao thông vận tải Trung ương được thành lập từ năm 1955, trước đây là Bệnh viện Đường sắt với quy mô 80 giường bệnh với nhiệm vụ ban đầu là chăm sóc sức khỏe, cấp cứu và điều trị cho nhân viên làm việc trong ngành đường sắt và hành khách đi tàu.

Qua 60 năm hoạt động chuyên sâu trong ngành y tế, Bệnh viện Giao thông Vận tải Trung ương đã chính thức được công nhận là Bệnh viện Đa khoa hạng I

Hiện nay, Bệnh viện đang quản lý 363 giường bệnh thực kê với năng lực cung cấp gần 500.000 lượt khám bệnh và gần 11.000 lượt điều trị nội trú hàng năm.

Ngày 15/5/2015, Dự án Tòa nhà nghiệp vụ kỹ thuật và nội trú được xây dựng trong khuôn viên bệnh viện bằng nguồn vốn ODA và vốn Ngân sách đã chính thức đi vào hoạt động với quy mô 200 giường bệnh, góp phần nâng cao năng lực cung cấp dịch vụ y tế phục vụ nhân dân trên địa bàn. 

Bên cạnh dự án mở rộng quy mô, Bệnh viện còn có kế hoạch thành lập các chuyên khoa với thiết bị khám chữa bệnh hiện đại như: Khoa khám, chữa bệnh liên quan đến bệnh nghề nghiệp ngành giao thông vận tải, Khoa y học hạt nhân, Khoa ung bướu...

Bệnh viện đặt mục tiêu đảm bảo năng lực khám chữa bệnh cho nhân dân khu vực các quận Cầu Giấy, Mỹ Đình, Từ Liêm và các tỉnh phụ cận, giảm tải bệnh nhân cho các bệnh viện ở 3 quận trung tâm (Hoàn Kiếm, Ba Đình, Đống Đa), đồng thời trở thành Bệnh viện đa khoa chất lượng cao, ngang tầm các bệnh viện ở khu vực Đông Nam Á, một số lĩnh vực theo kịp tiến độ khoa học của thế giới.

Bệnh viện Giao thông vận tải Trung ương là bệnh viện đầu tiên thực hiện công tác cổ phần hóa. Đây cũng là đơn vị sự nghiệp công lập lớn đầu tiên của Việt Nam chuyển đổi mô hình hoạt động theo cơ chế thị trường.

Tại thời điểm ngày 30/6/2014, giá trị thực tế phần vốn Nhà nước tại doanh nghiệp đạt hơn 136,5 tỷ đồng. Theo phương án cổ phần hóa, Bệnh viện sẽ bán bớt một phần vốn Nhà nước kết hợp phát hành thêm cổ phiếu để tăng vốn điều lệ.

Vốn điều lệ sẽ được điều chỉnh tăng phần vốn Nhà nước tương ứng giá trị quyết toán Dự án ODA tòa nhà Bệnh viện (khoảng 267,5 tỷ đồng). Khi đó, dự kiến vốn điều lệ công ty cổ phần tăng lên từ 168 tỷ đồng (năm 2015) lên mức 435,5 tỷ đồng và tỷ lệ phần vốn Nhà nước sẽ tăng lên tương ứng khoảng 73%. Bệnh viện sẽ tiếp tục bán phần vốn Nhà nước tại công ty cổ phần để duy trì tỷ lệ vốn điều lệ Nhà nước nắm giữ ở mức 30%.