1975年9月7日,东濮凹陷濮渗一井喷出工业油流,拉开了东濮油田勘探开发大会战的序幕。同年11月,胜利油田职工医院抽调16名医务人员组成巡回医疗队,随着胜利油田会战大军奔赴东濮前线。
1979年5月,巡回医疗队升格为东濮石油会战指挥部职工医院,职工185人,病床30张,标志着我院的正式诞生。
1980年10月,医院更名为中原石油勘探局职工医院,院址从中原油田物资供应处迁往总部基地(现址),院区占地面积300亩(含家属区),初期开设内科、外科、医技3个业务科室,职工增加到307人。到年底,科室增加到6个,职工359人。
1983年起,医院进入快速发展期,连年接收大中专毕业生。到1986年,业务科室增加到21个,职工增加到720人,其中中专以上文化程度职工357人。
1987年12月,医院更名为中原油田职工中心医院,22个业务科室,747名职工。
1994年10月,医院通过国家二级甲等医院评审,职工人数增加到1056人。
1997年,中原石油勘探局实行管理体制改革,职工中心医院与卫生防疫中心合并组成中原石油勘探局职工医院,下属25家分院(站),职工2818人。同年10月,医院更名为中原油田总医院。
1998年6月,总院本部通过国家三级甲等医院评审,区域医疗中心的行业地位初步形成。
2006年3月,中原石油勘探局对总医院本部和油田总部基地附近6家分院实施产权制度改革。同年11月,医院变更注册为濮阳市油田总医院,医院性质为民营非营利性医疗机构,职工1016人。
2014年3月,医院完成二次改制。
2019年12月29日,医院通过国家三级甲等医院复审现场评审。
2023年9月14日,更名为濮阳油田总医院。