1886年，清光緒十二年，美國基督教“衛理公會”的蘭大夫、衛大夫在崇文門的孝順胡同開辦名為“同仁醫院”的眼科診所。
1899年，“衛理公會”的霍甫金斯·賀慶先生捐資教會在北京東交民巷東口(現北京同仁醫院地址)使館區內選定并購妥院址，開始籌備興建工程。
1913年，醫院在西山選定基地建造樓房，命名為“天然療養院”，專門結核病。
1914年，醫院南樓建成。同年，西病房樓落成。醫院的病房設在西樓，分為三層，有眼科、內科和外科病房，眼科約占1/2。
1917年，醫院北樓落成，賀慶院長得到了中華博醫學會的資助，聘請美國醫生潘提司先生來院工作，設立牙科。1918年與協和醫院合辦牙科專門醫學校。
1918年，由于賀慶家族的捐資，新址落成后，英文名稱改為“賀約翰氏捐建美以美會醫院”。1927年賀慶大夫退職以后，醫院英文名稱再次更改為“賀氏紀念醫院”。
1942年，日偽北京特別市公署衛生局接收同仁醫院全部資產，日偽北京市衛生局將同仁醫院改為“市立第二醫院”，賀慶院長被迫離職。
1945年5月，醫院又由日本“開發醫療組合”接管，改名為“開發醫院”。
1945年11月14日，衛理公會會督江長川、美國代表白輔德致函北平衛生局，要求將醫院收回管理。次年1月，衛理公會收回了醫院，恢復使用同仁醫院的名稱。
1949年4月，在中共北京市委及市總工會的領導下，醫院建立了工會。同年11月，建立了新民主主義青年團。
1952年7月，醫院與北京市婦嬰醫院合并，更名為“北京市同仁醫院”，增設了婦產科、小兒科。
1953年8月，北京市人民政府正式接管醫院，更名為“北京市立同仁醫院”。
1955年，醫院更名為“北京市同仁醫院”。
1958年10月，北京市政府決定將同仁醫院的神經外科全部遷到以神經外科為中心的宣武醫院。
1959年，眼科研究所成立，設有微生物、病理、生理研究室，羅宗賢教授任所長。
1966年，文化大革命開始后醫院更名為“北京市工農兵醫院”。
1979年，醫院復名“北京市同仁醫院”。
1994年，更名為“首都醫科大學附屬北京同仁醫院”。
北京同仁醫院眼底專科引領國內眼底病的發展方向，在國內率先開展了間接檢眼鏡下孔源性視網膜脫離的手術，開展了玻璃體視網膜顯微手術，創新了視網膜中央動脈栓塞的玻璃體手術，在驅逐性出血以及眼底腫瘤的放射性敷貼和局部切除手術等多個方面處于國內和國際前沿。
青光眼科有博士研究生導師一人，碩士研究生導師兩人;有正高級職稱人員5人，副高級職稱人員人9人;青光眼科常年承擔首都醫科大學及首都醫科大學國際學院本科生、研究生、國際學生的臨床授課任務;青光眼科每日的平均門診病人量200-300人次，科室開放床數52張，年手術量超過3000臺，青光眼科住院部的床位使用率常年超過，術前平均住院日低于4天，各項醫療指標位居全國前列。其中2/3的患者來自外地，每年培養研究生和進修醫生近百名。
北京同仁醫院眼外傷專科集幾代眼外傷人的總結積累、幾十年的臨床實踐診治經驗，業已形成一套具有自身特色的、在國內外業界具有良好口碑的眼外傷診斷常規，現已發展成為我國規模大、綜合技術力量強的眼外傷專科。眼外傷專科除開展一般常見疾病手術如：白內障摘除、人工晶狀體植入，晶狀體脫位半脫位摘除、人工晶狀體/張力環脫位半脫位復位、玻璃體切除，眼內異物取出，視網膜嵌頓、視網膜脫離復位等手術外，還廣泛開展了各種復雜眼外傷的前后段聯合手術，善于接診各類眼外傷疑難雜癥和重急癥患者，在眼外傷后各種疑難高危復雜玻璃體視網膜病變、眼前節紊亂、眼球早期萎縮、眼后房微小異物、感染性眼病、復雜性虹膜睫狀體病變以及嚴重眼化學傷等眼外傷相關疾病的診治水平處于國際水平，是國內復雜性眼外傷患者的轉診中心，使許多以往無法醫治的眼底、眼外傷復雜疑難病癥得到成功的救治。
