Ngành Y tế thị xã Yên Bái (nay là thành phố Yên Bái) được thành lập từ năm 1956, lúc đầu biên chế tổ chức chỉ có 6 cán bộ y tế. Năm 1959 thị xã Yên Bái được khôi phục, Trạm y tế được thành lập với 10 giường bệnh, với 1 y tá, 1 nữ hộ sinh và 6 cán bộ y tế khu phố.
Năm 1965 giặc Mỹ đánh phá, thị xã sơ tán sang xã Bảo Hưng, thuộc huyện Trấn Yên. Tháng 6/1966 Phòng Y tế thị xã được thành lập với 5 cán bộ; năm 1967 UBND tỉnh Yên Bái có Quyết định thành lập Bệnh xá thị xã với 15 giường bệnh, biên chế có 11 người (chưa có bác sỹ).
Năm 1968 bổ xung thêm 4 cán bộ (có 1 bác sỹ). Năm 1970 nâng lên thành bệnh viện với 30 giường, biên chế 25 người gồm 1 bác sỹ, 7 y sỹ, Dược sỹ, y tá , cán bộ khác 17 người; Trong thời gian giặc Mỹ đánh phá miền Bắc, bệnh viện phải di chuyển sơ tán nhiều lần (riêng năm 1972 là 4 lần).
Từ năm 1976 đến năn 1980 do hợp nhất 3 tỉnh là Yên Bái + Nghĩa Lộ + Lao Cai thành tỉnh Hoàng Liên Sơn, nên năm 1978, UBND tỉnh Hoàng Liên Sơn quyết định giải thể Bệnh viện thị xã, chỉ để lại Phòng khám đa khoa 20 giường, thành lập phòng Y tế thị xã với chức năng tham mưu giúp UBND thị xã Yên Bái quản lý nhà nước về y tế.
Năm 1980, UBND tỉnh Hoàng Liên Sơn quyết định tái thành lập lại Bệnh viện thị xã với 50 giường bệnh gồm có 67 cán bộ; Trong đó có 5 bác sỹ, 27 sỹ, 3 dược sỹ trung cấp, còn lại là cán bộ khác, bình quân 15 giường bệnh/10.000 dân. Nhiệm vụ là khám chữa bệnh và tuyên truyền công tác phòng chống dịch bệnh, sẵn sàng tiếp nhận thương binh trong thời chiến.
Đến năm 1985, bệnh viện có 100 biên chế, trong đó có 12 bác sỹ, 1 dược sỹ đại học, 56 y tá, dược sỹ trung cấp, còn lại là cán bộ khác.
Để thực hiện nhiệm vụ tinh giản biên chế theo chủ trương của Đảng và Nhà nước, đồng thời từng bước xã hội hóa công tác y tế theo Nghị định 43/2006 và Nghị định 85/2012/NĐ-CP của Chính phủ. Ngày 11/12/2015, Bộ Y tế - Bộ Nội vụ ra Thông tư liên tịch số 51/TTLT-BYT-BNV Hướng dẫn chức năng, nhiệm vụ và cơ cấu tổ chức của Sở Y tế thuộc Ủy ban nhân dân tỉnh, thành phố trực thuộc Trung ương và Phòng Y tế thuộc Ủy ban nhân dân cấp huyện, quận, thị xã, thành phố thuộc tỉnh. Ngày 31/3/2016 của Ủy ban nhân dân tỉnh Yên Bái ra Quyết định số 598/QĐ-UBND về việc thành lập Trung tâm Y tế thành phố Yên Bái, trên cơ sở sáp nhập Bệnh viện đa khoa và Trung tâm Y tế thành phố. Trung tâm Y tế thành phố chính được tái thành lập và đi vào hoạt động từ ngày 01/4/2016.