Ngành y tế Cam Lộ được thành lập từ tháng 10 năm 1964, tiền thân là bệnh xá Hồ Nam, lực lượng lúc đầu gồm 14 đồng chí (có 12 đồng chí là đảng viên) với 30 giường bệnh. Ngay từ những ngày đầu mới được thành lập, từng cán bộ đến chiến sỹ, đã được xác định và quán triệt sâu sắc nhiệm vụ: phục vụ cứu chữa thương bệnh binh trong chiến đấu và chiến đấu để bảo vệ thương binh trong điều kiện vô cùng ác liệt, cực kỳ gian khổ.

Ngay sau ngày miền nam hoàn toàn giải phóng, đất nước đã đi vào 2 nhiệm vụ chiến lược là: "Xây dựng và bảo vệ tổ quốc Việt Nam xã hội chủ nghĩa", cũng trong thời kỳ đó huyện Cam Lộ có quyết định thành lập phòng y tế và Bệnh viện Cam Lộ, qua nhiều lần nhập vào tách ra với huyện Bến Hải, Thị xã Đông Hà, dù trong điều kiện hoàn cảnh nào, cán bộ nhân viên ngành y tế Cam Lộ luôn luôn giữ vững và phát huy những thành tích đã đạt được trong cuộc kháng chiến chống Mỹ cứu nước, ổn định tổ chức, ra sức phấn đấu giải quyết bệnh tật do chiến tranh để lại, tham gia cùng các đơn vị vũ trang rà phá, tháo gỡ bom mìn, tổ chức khám bệnh, khảo sát mô hình bệnh tật và những di chứng do chiến tranh để lại, đồng thời làm tốt công tác điều trị, phòng chống dịch bệnh, xử lý vệ sinh môi trường.

Từ năm 1992 cho đến năm 2006, sau 14 năm xây dựng và phát triển: tình hình kinh tế xã hội, đời sống của nhân dân ngày càng được ổn định, những ngày đầu chuyển về hoạt động theo đơn vị hành chính mới, cơ sở vật chất Trung tâm y tế huyện Cam Lộ đang xuống cấp và gặp nhiều vất vã, đội ngũ y tế huyện, xã chưa được củng cố hoàn thiện, việc triển khai công tác CSSK nhân dân gặp không ít khó khăn.

Đến năm 2006, trên cơ sở tổ chức lại Trung tâm Y tế huyện Cam Lộ, UBND tỉnh Quảng Trị thành lập Bệnh viện đa khoa Cam Lộ (quy mô 45 giường) theo Quyết định số 08/2006/QĐ-UBND ngày 20/1/2006 của UBND tỉnh Quảng Trị và Trung tâm Y tế huyện Cam Lộ theo Quyết định số 18/2006/QĐ-UBND ngày 20/1/2006 của UBND tỉnh Quảng Trị. Tại thời điểm này, hệ thống y tế huyện Cam Lộ bao gồm: Phòng Y tế, Bệnh viện đa khoa Cam Lộ, Trung tâm Y tế huyện Cam Lộ, Trung tâm dân số KHHGĐ huyện Cam Lộ, 9 trạm y tế xã/thị trấn cùng đội ngũ y tế thôn, cộng tác viên dân số. Từ tháng 05/2009, Bệnh viện đa khoa Cam Lộ được chuyển đến làm việc tại cơ sở mới (quy mô 70 giường bệnh). Năm 2016, Bệnh viện đa khoa Cam Lộ được nhận Huân chương lao động hạng III theo Quyết định số 1022/QĐ-CTN ngày 24 tháng 5 năm 2016.

Thực hiện chủ trương của Bộ Y tế, Ủy ban nhân dân (UBND) tỉnh Quảng Trị thành lập Trung tâm y tế huyện Cam Lộ là đơn vị sự nghiệp, trực thuộc Sở Y tế tỉnh Quảng Trị trên cơ sở sáp nhập từ Bệnh viện đa khoa và Trung tâm Y tế huyện Cam Lộ cũ theo Quyết định số 44/2016/QĐ-UBND ngày 15/11/2016 (trên cơ sở 02 đơn vị: Bệnh viện đa khoa và Trung tâm Y tế)  từ 01/01/2017 và đến tháng 10 năm 2018 tiếp tục sáp nhập Trung tâm dân số KHHGĐ huyện vào Trung tâm huyện Cam Lộ theo Quyết định số 1963/QĐ-UBND ngày 28/8/2018 của UBND tỉnh Quảng Trị “về việc sáp nhập Trung tâm Dân số - Kế hoạch hóa gia đình các huyện, thị xã, thành phố vào Trung tâm Y tế các huyện, thị xã, thành phố. Tiếp đó, vào tháng 11 năm 2020 tiếp tục hợp nhất Trạm y tế xã Cam Thanh và trạm y tế xã Cam An thành Trạm Y tế xã Thanh An theo Quyết định số 1630/QĐ-SYT ngày 24/11/2020 của Sở Y tế tỉnh Quảng Trị về việc Thành lập Trạm Y tế xã, thị trấn thuộc Trung tâm Y tế huyện Cam Lộ.
       Cho đến nay, ngành y tế Cam Lộ bao gồm: Phòng Y tế, Trung tâm Y tế huyện Cam Lộ (quy mô 100 giường bệnh; gồm 04 phòng chức năng, 11 khoa chuyên môn và 8 trạm y tế xã/thị trấn) và mạng lưới y tế thôn, cộng tác viên dân số.