1985年7月18日广州中医学院附属骨伤科医院成立。

​1993年2月，广州中医学院骨伤科研究所成立并挂靠医院。

1994年经国家中医药管理局批准为全民所有制事业单位（经费自理）。

2001年9月，广州中医药大学与广州市荔湾区（原芳村区）人民政府签订协议，以广州中医药大学附属骨伤科医院和广州市芳村区中医医院为基础组建广州中医药大学第三附属医院。

2005年5月，医院加挂广州中医药大学第三临床医学院牌子，同年招收中医学（骨伤方向）本科生。

2005年11月，医院被国家食品药品监督管理局批准为药物临床试验机构（中医骨伤专业）。

2014年底龙溪新院区I期工程顺利落成，2015年1月起投入使用。

2015年12月通过国家中医药管理局三级甲等中医专科医院等级评审。

2018年2月，经省编委批准，正式更名为广州中医药大学第三附属医院（广州中医药大学第三临床医学院、广州中医药大学附属骨伤科医院、广州中医药大学骨伤科研究所），下设2个分支机构：骨伤科分院、芳村分院，为公益二类财政补助事业单位。

2019年12月通过国家中医药管理局三级甲等中医专科医院等级复审。

2020年12月成为国家第三批中医住院医师规范化培训基地。

2021年2月，经省委编委批准，同意广州中医药大学骨伤科研究所更名为广东省中医骨伤研究院，仍在我院挂牌。

2023年4月，经广东省发展和改革委员会同意，中草药囊泡广东省工程研究中心落户我院。