โรงพยาบาลอุตรดิตถ์ เป็นโรงพยาบาลศูนย์ สังกัดสำนักงานปลัดกระทรวงสาธารณสุข กระทรวงสาธารณสุข เริ่มก่อสร้างเมื่อ พ.ศ. 2483 ช่วงก่อนยุติสงครามโลกครั้งที่ 2 โดยคุณพระสมัครสโมสร ผู้ว่าราชการจังหวัดอุตรดิตถ์ในขณะนั้น ได้ประชุมคณะกรรมการ จังหวัดอุตรดิตถ์ อนุมัติเงินบำรุงท้องที่จัดซื้อที่ดิน เนื้อที่ 28 ไร่ 50 ตารางวา

             โรงพยาบาลอุตรดิตถ์ เปิดทำการอย่างเป็นทางการเมื่อ 12 เมษายน พ.ศ. 2494 มีเนื้อที่รวมทั้งสิ้น 46 ไร่ 1 งาน 99 ตารางวา ตั้งอยู่เขตภาคแหนือตอนล่าง ในอำเภอเมืองอุตรดิตถ์ จังหวัดอุตรดิตถ์

            ปัจจุบัน โรงพยาบาลอุตรดิตถ์ได้ร่วมผลิตแพทย์กับคณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยนเรศวร โดยจัดตั้งหน่วยงานศูนย์แพทยศาสตรศึกษาชั้นคลินิก โรงพยาบาลอุตรดิตถ์ และเป็นสถาบันร่วมผลิตแพทย์แห่งคณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยนเรศวร โดยก่อตั้งเมื่อ พ.ศ. 2541 โดยจัดการเรียนการสอนให้แก่นิสิตแพทย์ในระดับชั้นคลินิก (ชั้นปี 4 - 6) ในหลักสูตรแพทยศาสตรบัณฑิต มหาวิทยาลัยนเรศวร รวมปีละประมาณ 30 คน ตามโครงการร่วมผลิตแพทย์เพิ่มเพื่อชาวชนบทของสำนักงานบริหารโครงการร่วมผลิต แพทย์เพิ่มเพื่อชาวชนบท กระทรวงสาธารณสุข และเป็นโรงพยาบาลศูนย์เขต 9 แห่งที่2 รับผิดชอบในเขตจังหวัดแพร่ น่าน และสุโขทัย ร่วมกับโรงพยาบาลพุทธชินราช จังหวัด พิษณุโลก

• รายนาม ผู้อำนวยการโรงพยาบาลอุตรดิตถ์
  
  1.  นายแพทย์ประเสริฐ            บานชื่น            พ.ศ.  2494 - 2517
  2.  แพทย์หญิงสมคิด               บานชื่น            พ.ศ.  2518 - 2520
  3.  นายแพทย์อาวุธ                 ภมะราภา          พ.ศ.  2521 - 2533
  4.  นายแพทย์ชำนาญ              ภู่เอี่ยม             พ.ศ.  2533 - 2539
  5.  นายแพทย์บุญเกิด              เชวงศรี            พ.ศ.  2540 - 2549
  6.  นายแพทย์เธียรชัย             คฤหโยธิน          พ.ศ.  2550 - 2553
  7.  นายแพทย์เฉลิม                 ศักดิ์ศรชัย        พ.ศ.  2553 - ปัจจุบัน