1886年，清光绪十二年，美国基督教“卫理公会”的兰大夫、卫大夫在崇文门的孝顺胡同开办名为“同仁医院”的眼科诊所。
1899年，“卫理公会”的霍甫金斯·贺庆先生捐资教会在北京东交民巷东口(现北京同仁医院地址)使馆区内选定并购妥院址，开始筹备兴建工程。
1913年，医院在西山选定基地建造楼房，命名为“天然疗养院”，专门结核病。
1914年，医院南楼建成。同年，西病房楼落成。医院的病房设在西楼，分为三层，有眼科、内科和外科病房，眼科约占1/2。
1917年，医院北楼落成，贺庆院长得到了中华博医学会的资助，聘请美国医生潘提司先生来院工作，设立牙科。1918年与协和医院合办牙科专门医学校。
1918年，由于贺庆家族的捐资，新址落成后，英文名称改为“贺约翰氏捐建美以美会医院”。1927年贺庆大夫退职以后，医院英文名称再次更改为“贺氏纪念医院”。
1942年，日伪北京特别市公署卫生局接收同仁医院全部资产，日伪北京市卫生局将同仁医院改为“市立第二医院”，贺庆院长被迫离职。
1945年5月，医院又由日本“开发医疗组合”接管，改名为“开发医院”。
1945年11月14日，卫理公会会督江长川、美国代表白辅德致函北平卫生局，要求将医院收回管理。次年1月，卫理公会收回了医院，恢复使用同仁医院的名称。
1949年4月，在中共北京市委及市总工会的领导下，医院建立了工会。同年11月，建立了新民主主义青年团。
1952年7月，医院与北京市妇婴医院合并，更名为“北京市同仁医院”，增设了妇产科、小儿科。
1953年8月，北京市人民政府正式接管医院，更名为“北京市立同仁医院”。
1955年，医院更名为“北京市同仁医院”。
1958年10月，北京市政府决定将同仁医院的神经外科全部迁到以神经外科为中心的宣武医院。
1959年，眼科研究所成立，设有微生物、病理、生理研究室，罗宗贤教授任所长。
1966年，文化大革命开始后医院更名为“北京市工农兵医院”。
1979年，医院复名“北京市同仁医院”。
1994年，更名为“首都医科大学附属北京同仁医院”。
在青光眼诊断技术和方法方面，我们拥有许多先进设备：3D频域OCT、海德堡视网膜断层扫描仪(HRT)、GDx视网膜神经纤维厚度测量仪、自动视野计、多焦VEP、眼底立体照相、全景超声生物显微镜(UBM)、前节OCT、巩膜上静脉压测量仪、回弹式眼压计、超声角膜测厚仪、YAG激光机、SLT激光机等各类青光眼诊疗设备二十余台，先进程度与国际医院保持同步。可对青光眼相关各项生理指标进行客观、定量的测量。自2009年设立了24小时眼压监测室，能够对青光眼患者眼压变化做出更加准确、的评价。
作为具有同仁特色的科室，眼外伤专科特别注意与口腔颌面外科、神经外科、鼻科等兄弟专科的合作，在交叉复合学科发展上在国内独树一帜。眼外伤专科与耳鼻喉科成立了鼻眼相关中心，联合开展了复合路径下的眶壁骨折整复术、多重疗法的视神经管减压术、合并鼻骨骨折的鼻泪道手术和眶-鼻窦异物取出、眶面复合创伤多学科多层次多断面联合;与神经外科合作，率先开拓经颅显微视神经管减压开放术、眶颅异物取出术，大大提高了手术成功率。
北京同仁医院眼科屈光手术中心在原卫生部的批准和支持下，于1993年率先在国内开展了近视眼、远视眼、散光及弱视的成因及角膜屈光矫治手术。时至今日，已成为国内每年完成屈光矫正类手术门诊和手术总量多的屈光专科，是国内，具有国际影响力的屈光手术诊疗中心之一。
中心拥有一支实力雄厚的专业技术团队，现有医生8人，医技9人，验光师2人，护士1人。具有博士学历人员5人、硕士学历人员7人、本科学历人员8人。其中教授和主任医师3人，副教授和副主任医师4人，主治医师1人，副主任技师1人，主管技师9人。博士生导师1人，已培养博士研究生、硕士研究生100余人，进修医生百余名。
为了大限度满足患者门诊、手术的需求，中心实行全年无限号门诊，2017年门诊量达6万多人次，年手术量近1.5万例。技术团队多年来积累了大量的临床手术及并发症处理方面的经验。