茂名石化医院原是企业兴办的医疗卫生服务单位，主要为茂名石化职工和家属提供服务。由卫生所到门诊部到职工医院，茂名石化医院从无到有，从小到大，建设成为集医疗、教学、科研、保健、预防于一体的国家二级甲等综合医院，在2000年以前一直在粤西地区名列前茅。2003年6月29日茂名石化医院改制分流后，继续承担茂名石化公司相应的服务职责。

　　1958年起，陆续从广州、上海、抚顺、湛江等地和部队调来的医务人员汇集茂名，与各建设单位配套成立了页岩油厂卫生所等4所卫生所，开始了茂名石化医院的医疗卫生事业。1960年4所卫生所统一收归茂名石化公司管理。1961年成立露天矿职工医院，主要负责矿区医疗卫生工作，后因机构调整撤消建制改为露天矿门诊部。同年，页岩油公司筹建处设立卫生科，隶属福利处，并创办疗养院。1964年底，参加页岩油公司建设的中南第四工程局职工医院从茂名石化公司迁走。为保障茂名石化公司的职工及家属的医疗卫生需要，茂名石化公司于1965年筹建成立职工医院。职工医院逐渐发展壮大起来。其间，职工医院先后历经隶属行政福利处、划归公司后勤部、隶属卫生处、隶属生活服务公司、医院与卫生处合并等行政隶属关系的变革。1985年，职工医院正式成为茂名石化公司直属的二级单位（处级单位）。1993年，已是集医疗、教学、科研、保健、预防于一体的职工医院被评为国家二级甲等综合医院。1995年，“茂名石油化工公司职工医院”更名为“茂名石油化工公司医院”，同年成为广东医学院第三附属医院。

　　2001年5月1日前，茂名石化公司实行公费医疗制度，按照国企改革政策，5月1日后，茂名石化公司参加地方政府基本医疗社会统筹，不再向医院下拨管理经费，但医院仍然要向茂名石化公司上交资产折旧费。医院开始走上自立生存、自负盈亏的道路。2003年6月，医院改制分流，党群组织继续由茂名石化党群组织归口管理。2009年7月，茂名石化医院加盟北京天健华夏医院管理有限公司，进入了加快发展的新时期。2015年1月19日，广东省卫计委正式批复茂名石化医院按照三级综合医院设置。