В момент своего основания госпиталь занимал небольшие деревянные казармы, построенные в 1714 году в районе нынешнего Летнего сада. Вскоре командование крепости пришло к выводу, что иметь госпиталь в центре города неудобно и опасно.

Новый госпиталь построили в 1730 году на том месте, на котором он находится в настоящее время. Госпиталь состоял из трех одноэтажных деревянных флигелей на каменном фундаменте. Коечный фонд госпиталя был рассчитан на 400 больных, но содержалось в нем, как правило, вдвое больше.

После пожара 1761 года решено было на старом месте построить каменный госпиталь на 2000 больных. Проект госпиталя был утвержден, но пожар 1764 года в Кронштадте отменил эти планы. С 1788 года часть больных стали переправлять в новый Ораниенбаумский морской госпиталь.

В конце 1832 года последовало распоряжение построить в Кронштадте госпиталь не 6-го, а 5-го класса, то есть на 1500 человек штатных и 300 запасных мест. Через 8 лет было выстроено прекрасное каменное здание, состоящее из трех больших, соединенных между собой трехэтажных корпусов. Церемония торжественного открытия нового госпиталя состоялась 6 (19) октября 1840 года. В новом госпитале были устроены теплые коридоры, ванны на всех этажах, лифты для подъема дров и еды и другие усовершенствования. В этом здании госпиталь размещается и в настоящее время.
Госпиталь стал крупнейшим лечебным заведением русского флота, сыгравшим исключительную роль в развитии отечественной медицинской практики и науки. В госпитале работали знаменитые врачи и ученые: один из крупнейших хирургов начала ХIХ века И.Ф. Буш, создатель медицинской терминологии на русском языке М.И. Шеин, первый профессор акушерства в России Н.М. Максимович-Амбодик. Впервые в мире ведущий хирург госпиталя профессор В.А. Караваев в 1839 году произвел пункцию перикарда. Кронштадтские врачи нашли способ лечения смертельного недуга – воспаления околосердечной сумки. В 1843 году в Кронштадтском морском госпитале впервые в русской армии и флоте был применен эфирный и хлорный наркоз.

Значительное содействие повышению квалификации лекарей оказывала медицинская библиотека, учрежденная при содействии П.П. Алимана в 1837 году.

Большие достижения в реконструкции и работе Кронштадтского морского госпиталя отмечались, когда Главным командиром порта и попечителем госпиталя был адмирал С.О. Макаров (1899-1904 гг.), а главным доктором госпиталя был В.И. Исаев. В этот период началась перестройка основного здания, были капитально переделаны некоторые бараки и улучшена канализация, оборудованы паровая прачечная, собственная электрическая станция, дезинфекционная камера и новое здание анатомического театра.

Врач А.Ю. Зуев в 1897 году привез из-за границы первую катушку с прерывателем и под руководством А.С. Попова установил её в химическом отделении госпиталя. Это был первый рентгеновский аппарат. В начале 1902 года по инициативе В.И. Исаева в специальном помещении госпиталя была оборудована рентгеновская установка, одна из самых мощных в то время.

Во время Русско-японской войны 1904-1905 годов и Первой мировой войны 1914-1918 годов личный состав госпиталя провел огромную работу по подготовке медицинского персонала. Из врачей и сестер госпиталя был сформирован специальный медицинский отряд, принимавший непосредственное участие в героической обороне Порт-Артура.

Вечной благодарности достойна самоотверженная борьба кронштадтских медиков с эпидемиями чумы, холеры, тифа, оспы, многолетнее изучение их возбудителей.

Важнейшим нововведением было переливание крови, которое стали применять с начала 30-х годов ХХ века. Летом 1937 года в Кронштадтском госпитале был применен еще малоизвестный в широкой госпитальной практике сульфаниламидный препарат – красный стрептоцид.

На момент начала Великой Отечественной войны госпиталь был развернут на 600 коек. В госпитале отсутствовали укрытия для раненых, больных и персонала на случай бомбежек и артобстрелов, поэтому при госпитале был создан штаб местной противоздушной обороны, производились работы по устройству щелей, убежищ, запасных водохранилищ и по маскировке объектов.

Во второй половине сентября авиация противника начала систематические налеты на Кронштадт. 21 сентября 1941 года на территорию госпиталя упали 3 крупные авиационные бомбы. В результате было разрушено северо-западное крыло главного здания госпиталя. В этот день в госпитале погибло 53 человека, из них 13 человек были сотрудниками госпиталя. Несмотря на разрушения, пожар в разрушенном крыле здания, отсутствие электричества, выход из строя водопроводной системы, хирургическое отделение во главе с А.П. Никитиным продолжало работу. За годы войны на госпиталь попало 14 снарядов и 10 авиабомб.

Блокадные 1942 и 1943 годы были наиболее тяжелыми для госпиталя. Всего за годы блокады через госпиталь прошло более 38 тысяч раненых. Указом Президиума Верховного Совета СССР от 17 июня 1942 года Кронштадтский военно-морской госпиталь был награжден высшей наградой Родины – орденом Ленина.

В послевоенный период сотрудники госпиталя активно проводили восстановительные работы, заложив фундамент для дальнейшего совершенствования.