北大医院前身为北京医科专门学校附设诊察所，后陆续更名为北京医科大学校附属医院、北平大学医学院附属医院等。1946年，医院随北平大学医学院并入北京大学，由此得名“北大医院”。1952年，全国高等学校院系调整，北京大学医学院独立建院，设立北京医学院，后又更名为北京医科大学，医院随之先后更名为北京医学院附属医院、北京医学院第 一医院、北京医科大学第 一医院。2000年，北京大学与北京医科大学再次合并，医院随之更名为“北京大学第 一医院”。2008年，医院成为中央保健基地医院。
北大医院学科齐全，综合实力居于国内前列、国际一 流，临床医学一级学科整体进入国家双建设学科范围。现有4个教育部重点学科（牵头），1个国家中医药管理局重点学科（牵头），3个北京市重点学科（牵头），7个教育部重点学科（参与）；获批国家临床重点专科建设项目29次，覆盖25个学科。
2022年度中国医院声誉排行榜中，1个学科位列全国第 一，5个学科排名前五、9个学科排名前十。在领军人才建设方面，拥有中国工程院院士1人、国家自然科学基金创新群体1人、万人计划领军人才/团队6人、国家自然科学基金杰出青年基金获得者10人、长江学者特聘/特岗教授5人、教育部创新团队2人、科技部领军人才/团队6人，其他国 家级高层次人才13人、北京市高层次人才31人。
北京大学第 一医院依托国家高水平医院临床研究和成果转化能力试点项目，搭建生物样本库、研究型病房、交叉研究平台、大数据AI平台等，形成基础研究、转化研究、临床研究为一体的创新平台。在2022年度中国医院医院科技量值（STEM）排行榜中位列第14位，其中1个学科排名全国第 一，6个学科排名前十、9个学科排名前二十。近五年来，获批国家、省部市、校级和横向课题，以及临床试验合计2300余项，经费约16亿元，其中纵向课题超9亿元。累计发表论文6000余篇，SCI（即《科学引文索引》）收录论文3000余篇，其中部分发表在包括《Nature》、《New Engl J Med》、《JAMA》、《BMJ》等国际期刊上。获国家、教育部、北京市、中华医学会等科技成果奖70项，其中国家及部委级奖项12项。