医院始建于1950年5月，1956年10月25日正式开院，是新中国军事航空医学的发源地。主要承担空军飞行人员航空病、常见病诊疗防治研究及医学鉴定任务；承担预备航天员的体检选拔任务；承担空军部队及联勤部队官兵的健康保障和疾病救治；还面向人民群众提供优质医疗服务。已发展成为一所集医疗、教学、科研和预防保健为一体的大型现代化综合性三级甲等医院。
　　医院目前实际展开床位1000多张，拥有高端诊疗设备总价值6亿多元。年门诊量200多万人次，收治量约4万人次。患者诊疗全过程实现了数字化和信息化管理。患者综合满意率达到98%以上。
　　医院学科设置齐全，拥有50多个临床、医技科室，拥有皮肤科、中西医结合正骨治疗科、中医科3个国家中医药管理局重点学科和专科、专病中心，1个全军皮肤病研究所，8个全军医学专科、专病中心，1个国家药物临床试验机构及全军临床药理基地，设有飞行学员医学选拔中心及一批特色学科。
　　医院专业人才璀璨，现拥有全军科技领军人才培养对象1人，空军首席专家1人，空军级专家13人，高层次科技人才75人；18人享受政府特殊津贴。副主任医师以上专业技术人员近300人，博士、硕士研究生学历近400人。医院是空军军医大学、安徽医科大学等10余所高等院校的临床教学医院；医院11个专业获批为国家级住院医师规范化培训基地；拥有博士、硕士研究生导师120多名；博士、硕士联合授权点34个；在站博士后10余名，在院研究生、实习生、进修生及住院医师600余名，已成为军队医学人才的重要基地。
　　医院积极追踪医学前沿，开展了肝、肾移植，胰肾联合移植，眼角膜移植等多器官移植应用研究；半相合骨髓移植、干细胞移植临床研究；三维适形定向放射治疗肿瘤应用研究；纤维内窥镜技术应用研究；各种激光治疗技术应用研究；飞行员飞行心理指导干预；以及腹腔镜、关节镜等各类介入微创技术等。圆满完成航天 “921工程”、第二批预备航天员和首批女预备航天员的初选任务。一批临床航空医学项目成功立项或获奖，成功开展2项军队“十二五”后勤重大科研项目，1项获得军队科技进步一等奖。多年来，共获得各类科研奖项735项，高等级奖励88项。“十二五”以来，承担在研国家、军队及北京市重点课题110余项，获得军队和北京市三等奖以上科研成果36项。医院还与国内外多所知名高校以及医疗、科研机构建立了交流合作关系。
　　医院始终把为部队服务放在首位，在确保部队官兵诊疗的同时，每年组派医疗队深入边远基层部队开展巡回医疗、技术培训和对口支援。圆满完成抗美援越、国庆60周年大阅兵、纪念抗战胜利70周年大阅兵等卫勤保障任务，圆满完成唐山大地震、汶川大地震、98抗洪、抗击非典、奥运安保、“心蕾工程”等医疗救援保障任务。
　　医院秉承德技双馨的价值追求，“精益求精、满腔热忱”的主题院训深入人心，先后涌现出“全国抗震救灾英雄集体”“全国拥政爱民模范单位 ”“首都十大健康卫士——蔡瑞康”等模范群体和先进个人；干部病房荣立集体二等功，9人荣记个人二等功；10余人获得全国、全军表彰；5人次被评为全国“三八”红旗手；6人当选为党的十三大到十九大代表，1人当选十二届全国人大代表。医院被评为“全国百强医院”“2011年改革创新医院”“全军为部队服务先进医院”“全军优秀医院”“军队研究型医院示范单位”，医院党委多次被空军党委评为师旅级先进党委。
　　在实现中国梦、强军梦的伟大征程中，在全面建设现代空军卫勤的火热实践中，空军总医院将进一步继承和发扬优良传统和伟大精神，忠诚使命，优质服务，不断超越，让美好的明天更加辉煌和灿烂！