โรงพยาบาลก่อตั้งครั้งแรกในระหว่างที่มีการจัดตั้งศูนย์การฝึกกำลังทดแทน ในปี ๒๕๐๑ มีกำลังพลเหล่าแพทย์ ประจำเป็นส่วนล่วงหน้า ๑ หมวดเสนารักษ์ เมื่อการก่อตั้งศูนย์การฝึกกำลังทดแทนเสร็จสมบูรณ์ ในปี ๒๕๐๓ จึงได้ขยายเป็น โรงพยาบาล
ศูนย์การฝึกกำลังทดแทน มีภารกิจในด้านการรักษาพยาบาล และ เวชกรรมป้องกัน การส่งผู้ป่วยรักษาต่อ และ การส่งกลับ
ในปี ๒๕๑๐ ศูนย์การฝึกกำลังทดแทน หมดภารกิจ กองทัพบก มีคำสั่งให้ศูนย์การทหารราบ ที่อยู่ ณ ค่ายสมเด็จพระนารายณ์มหาราช ลพบุรี ย้ายเข้าที่ตั้ง ณ ค่ายธนะรัชต์แทน โรงพยาบาลศูนย์การฝึกกำลังทดแทนจึงเป็น หน่วยสมทบศูนย์การทหารราบ และคงภารกิจเช่นเดิม
ต่อมาเมื่อปี ๒๕๑๑ โรงพยาบาลศูนย์การฝึกกำลังทดแทน ได้รับพระราชทานชื่อเป็น โรงพยาบาลธนะรัชต์เนื่องด้วย โรงพยาบาลธนะรัชต์ มี ภารกิจอย่างกว้างขวาง และเป็นที่เลื่อมใสของประชาชนในพื้นที่ใกล้เคียงประกอบ กับ อาคาร โรงพยาบาลธนะรัชต์ อยู่ในสภาพเก่า ชำรุด และมีขอบเขตจำกัดไม่สามารถขยายออกไปได้อีกจึงมีแผนก่อสร้าง โรงพยาบาลขึ้นใหม่ที่บริเวณหน้าค่ายธนะรัชต์ ติดถนนเพชรเกษม และเริ่มดำเนินการก่อสร้าง เมื่อปี ๒๕๑๔
ในปี ๒๕๑๖ กองทัพบกได้เปลี่ยนชื่อเป็น โรงพยาบาลค่ายธนะรัชต์
ในปี ๒๕๑๗ กองทัพบกได้ขยายอัตรา โรงพยาบาลค่ายธนะรัชต์ เป็นอัตรา ๒๐๐ เตียง และสามารถรับคนไข้ได้ถึง ๓๐๐ เตียง เมื่อมีสถานการณ์จำเป็น โรงพยาบาลค่ายธนะรัชต์ได้ย้ายจากที่ตั้งเดิม มาอยู่ ณ ที่ตั้งปัจจุบัน เมื่อ ๑๙ ธันวาคม ๒๕๑๘