医院始建于公元1897年(清光绪二十三年),距今已有118年历史。其前身是美国传教士葛马可之妻葛璧玺创办的教会医院(徐州第一个西医诊所——福音诊所),先后沿用了博济医院(1900年)、坤维医院(1914年)、基督医院(1916年)、徐州基督医院(1947年)、徐州市立第二医院(1951年)、南京医学院徐州分院附属医院(1959年)等名称,于1960年正式命名徐州医学院附属医院至今。
1994年,徐医附院在省内率先通过国家卫生部三级甲等医院评审,成为当时徐州地区唯一的部颁“三级甲等医院”。
2009年,徐医附院顺利通过江苏省卫生厅三级甲等医院复核评审,再次被确定为“三级甲等医院”。
2014年,徐医附院顺利通过江苏省卫生计生委三级甲等医院复核评审,第三次被确定为“三级甲等医院”。
2001-2014年,徐医附院连续14年获江苏省卫生厅直属单位综合目标管理责任制考核一等奖。
2011-2014年,医院蝉联香港艾力彼医院管理研究中心“中国地级城市医院·竞争力百强排行榜”前十强,2014年高居第四。
2014年,在国家卫计委指导、《健康报》社主办的“2014博鳌·第二届中国健康服务业论坛”上,医院荣获“2014·中国最具公信力医疗机构”(三级甲等医院评选序列)。
2014年,徐医附院门急诊服务总量超过265.57万人次,全省第四;出院患者15.59万人次,全省第一。