1970年，国务院决定由上海市卫生局指派的卢湾区中心医院16人的医疗小分队首批进驻建矿施工现场。

1972年12月竣工投入使用。建院初期主要定位为煤矿生产保驾护航和职工家属提供健康服务，随着周边百姓健康需求，以及当时医院医疗技术在区域内领先，影响力逐步辐射到徐州以及山东鱼台微山，职能逐渐扩大为向区域内群众提供医疗服务。

1984年~2003年5月，医院先后更名为矿工医院、大屯煤电公司职工中心医院、大屯煤电（集团）有限责任公司职工中心医院、大屯煤电（集团）有限责任公司中心医院。

2020年10月23日，大屯公司正式与徐州国投集团签订无偿划转协议，中心医院正式移交徐州国投集团。

大屯煤电（集团）有限责任公司中心医院隶属于徐州市国有资产投资经营集团有限公司。