История госпиталя берет начало 19 октября 1941 года, когда в здании школы по улице 9-е Января был развернут эвакогоспиталь № 3866 — один из 153 на территории Свердловской области. В феврале 1946 года он был реорганизован в областной ортопедо-хирургический госпиталь для лечения инвалидов Великой Отечественной войны. Его первоначальная мощность составляла 200 коек.
В 1953 году госпиталь был перепрофилирован в Свердловский психоневрологический госпиталь для инвалидов Великой Отечественной войны с правом обслуживания инвалидов ВОВ по всей Российской Федерации; функционировали два отделения психоневрологических по 70 коек и одно отделение нейрохирургическое на 60 коек.
В целях планового обеспечения инвалидов Великой Отечественной войны лечением в межобластных госпиталях и для оказания высококвалифицированной помощи инвалидам ВОВ и Советской Армии с последствиями травмы черепа и головного мозга, Свердловский психоневрологический госпиталь для инвалидов Великой Отечественной войны с 1965 года стал принимать пациентов всех областей РСФСР.
Для улучшения медицинского обеспечения инвалидов и участников Отечественной войны Министерством здравоохранения РФ был издан приказ от 15 марта 1993 года № 41 «О состоянии организации стационарного лечения ветеранов войн в госпиталях для инвалидов Отечественной войны». На основании этого приказа все госпитали инвалидов Отечественной войны были переименованы в госпитали ветеранов войн, а к Свердловскому госпиталю прикреплены все территории РФ для оказания специализированной медицинской помощи больным с последствиями черепно-мозговой травмы.
Нынешний уникальный госпитальный городок строился на средства, заработанные на субботниках, которые в 80-е годы проводились по всей стране. Первая очередь госпитального комплекса на Широкой Речке была построена в 1983 году, вторая очередь принята в эксплуатацию в 1995 году. Таким образом, добровольный вклад в создание современных корпусов госпиталя внесли тысячи людей — инженеров, рабочих, студентов и даже школьников.
Сегодня Свердловский госпиталь для ветеранов войн является одним из крупнейших в России и единственным в стране госпиталем психоневрологического профиля для лечения последствий контузий и ранений спинного и головного мозга, периферической нервной системы, нервно-психических расстройств, а также неврологических заболеваний.