1949 m. spalio 7 d. įkurta Radviliškio miesto ligoninė, kurioje tuo metu funkcionavo 25 lovos. Iš viso dirbo 85 darbuotojai: 13 gydytojų, 36 vidurinio personalo ir 36 kiti darbuotojai. Ligoninei vadovavo gydytoja B. Zigmantaitė.
1950 m. įvykus naujam administraciniam teritoriniam paskirstymui, įstaiga pavadinta Radviliškio rajono centrine ligonine, kuri 1950 m. liepos 1 d. praplėsta iki 50 lovų.
1951 m. ligoninė išplėsta iki 75 lovų, vyr. gydytoju paskirtas gyd. J. Lapeika. Padidėjo ir ligoninės darbuotojų skaičius – čia dirbo 15 gydytojų, 45 vidurinio medicinos personalo ir 41 kito personalo, iš viso 101 darbuotojas. Ligoninėje veikė tokie skyriai: vidaus ligų, chirurginis, vaikų ligų, akušerinis – ginekologinis. Be to, ligoninei priklausė poliklinika su tokiais kabinetais: vidaus, chirurginis, stomatologinis, moters konsultacija, vaikų konsultacija, odos – veneros ligų, rentgeno kabinetas ir klinikinė laboratorija.
1957 metais ligoninė tapo pavaldi Sveikatos apsaugos ministerijai ir buvo pervadinta į Lietuvos TSR Sveikatos apsaugos ministerijos Radviliškio rajono ligoninę. Ligoninei vadovavo gydytojas V. Anikevičius, šias pareigas jis ėjo iki 1970 metų.
1967 m. pastatyta nauja ligoninė ir poliklinika. 1967 m. ligoninė buvo išplėsta iki 175 lovų, 1968 m. praplėsta iki 200 lovų, 1969 m. – iki 215 lovų. Ligoninėje tuo metu veikė tokie skyriai: terapinis – 50 lovų, chirurginis – 50 lovų, akušerinis – ginekologinis – 45, vaikų ligų – 30 lovų, infekcinis – 40 lovų, taip pat veikė rentgeno kabinetas, klinikinė ir biocheminė laboratorijos. Kasmet ligoninėje gydėsi apie 5500 ligonių. Poliklinikoje veikė tokie kabinetai: terapinis, chirurginis, akių ligų, ausų – gerklės, stomatologinis, dantų protezavimo, rentgeno, fluorografinis, fizioterapinis, elektrokardiografijos, psichoneurologinis, moters konsultacija, vaikų konsultacija, klinikinė laboratorija.
1971 m. ligoninėje dirbo 343 darbuotojai, iš jų – 36 gydytojai, 132 vidurinio medicinos personalo, 175 kito personalo. 1971 m. centrinei Radviliškio ligoninei priklausė tokios rajono gydymo įstaigos: Šeduvos I-oji rajoninė ligoninė – 110 lovų, Radviliškio prieštuberkuliozinis dispanseris – 50 lovų, Baisogalos apylinkės ligoninė – 35 lovos, Tyrulių gyv. ligoninė – 35 lovos, Radviliškio raj. san. epideminė stotis, Greitosios medicinos pagalbos stotis, ambulatorijos: Grinkiškio, Šaukoto, Šiaulėnų, Sidabravo ir Radviliškio Durpyno.
1981 metais pastatytas naujas tipinis ligoninės pastatas (I ligoninės korpusas). Pagerėjo gydomojo – profilaktinio darbo sąlygos. Ligoninė buvo praplėsta iki 320 lovų. Pradėjo veikti gydomojo masažo, fizioterapijos, echoskopijos ir kiti kabinetai.
1983 m. rekonstruotas ligoninės II korpusas.
1986 m. įsteigtas traumatologijos skyrius.
1988 m. pradėjo veikti reanimacijos ir intensyvios terapijos skyrius.
1997 m. spalio 9 d. Radviliškio rajono tarybos sprendimu Radviliškio rajono centrinė ligoninė reorganizuota į Viešąją įstaigą Radviliškio ligoninę.
1998 m. Radviliškio ligoninėje veikė akušerijos, ginekologijos, infekcinių ligų, neurologijos, chirurgijos, traumatologijos, reanimacijos ir intensyvios terapijos, pediatrijos, terapijos, naujagimių skyriai, tuberkuliozės ir plaučių ligų filialas. Ligoninėje buvo patvirtinta 316 lovų. Veikė gydomojo masažo, fizioterapijos, echoskopijos, endoskopijos ir zondavimo kabinetai, įrengta gydomosios mankštos salė. Ligoninėje tuo metu iš viso dirbo 524 darbuotojų, iš jų – 78 gydytojai, 239 slaugytojos. Veikė klinikinė laboratorija, kurioje buvo greitai atliekami biocheminiai kraujo tyrimai „Hitachi–705“ aparatu. Atliekamos chirurginės ir ginekologinės operacijos laparoskopu.
2000 m. uždarytas Infekcinių ligų skyrius, jis perkeltas į Tuberkuliozės ir plaučių ligų filialą. Patvirtinta 274 lovų.
2001 m. įkurtas II-as terapijos skyrius. Čia atsikėlė Tuberkuliozės ir plaučių ligų filialas.
2003 m. kovo 1 d. viešosios įstaigos Radviliškio ligoninės direktoriaus pareigas pradėjo eiti Danutė Povelauskienė. 2003 m. rugpjūčio 1 d. Ginekologijos, Akušerijos ir Naujagimių skyriai buvo apjungti į vieną – Akušerijos – ginekologijos skyrių. Neurologijos skyrius sujungtas su II-u Terapijos skyriumi.
2004 m. rekonstruota ligoninės II korpuso I aukšto dalis, įrengta Konsultacinė poliklinika, Pulmonologijos, Dantų protezavimo kabinetai. Šiuo įvykiu iš esmės užbaigta rajono pirminės ir antrinės sveikatos priežiūros grandžių atsiskyrimo procedūra.
2005 m. Chirurgijos skyrius (25 lovų) ir Traumatologijos skyrius (28 lovų) sujungti į bendrą Chirurgijos skyrių (35 lovų). Naujojo Chirurgijos stacionaro atidarymu užbaigtas pirmasis šios įstaigos restruktūrizacijos etapas pagal Šiaulių apskrities administracijos patvirtintą regiono sveikatos priežiūros pertvarkymo planą. Šalia rekonstruoto Chirurgijos skyriaus veikė dvi operacinės: skubios pagalbos ir planinių operacijų. 2005 m. atidarytas Slaugos ir ilgalaikio palaikomojo gydymo skyrius. Jame veikė 27 lovos.
2006 m. VšĮ Radviliškio ligoninė įgyvendino teikiamų paslaugų restruktūrizavimo programą, kurios metu rekonstruotas ir atnaujintas Priėmimo – skubiosios pagalbos skyrius. Skyriaus atnaujinimas suteikė galimybę pagerinti paslaugų, teikiamų pacientams, kokybę ir prieinamumą, sudarė geresnes darbo sąlygas medicinos personalui.
2007 m. atnaujintas Vaikų ligų skyrius. Tais pačiais metais buvo įsigyta medicininių atliekų nukenksminimo įranga, kuri leido ligoninei užtikrinti geresnes higienos sąlygas, prisidėti prie aplinkos apsaugos reikalavimų įgyvendinimo, aplinkos taršos mažinimo.
2008 m. įsigyta techninių prevencijos priemonių ligonių kilnojimo rankomis nepriimtai rizikai pašalinti. Kilnojimo įrangos įsigijimas ir įdiegimas leido sumažinti riziką perkeliant ligonius, kas labai svarbu siekiant užtikrinti pacientų sveikatą, darbuotojų saugą darbe bei pašalinti nepageidaujamus rizikos faktorius.
2010 m. Radviliškio ligoninėje duris atvėrė atnaujintas Operacinių, Reanimacijos ir intensyviosios terapijos skyrius, kuris buvo remontuojamas ketverius metus. Skyrius atnaujintas modernia, aukščiausius higienos bei sanitarijos reikalavimus atitinkančia medicinine įranga.
2011 m. atidarytas naujas skyrius – Vaikų raidos sutrikimų ankstyvosios reabilitacijos tarnyba. Pagrindinis ankstyvosios reabilitacijos tarnybos tikslas – kuo anksčiau nustatyti vaiko raidos sutrikimus, vykdyti šių sutrikimų ir tokių vaikų invalidumo profilaktiką, sutrikusios raidos vaikų kompleksinę reabilitaciją ir jų integravimą į visuomenę bei į švietimo sistemą.
2012 m. įsteigtas naujas skyrius – Ambulatorinės reabilitacijos skyrius. Šis skyrius įkurtas, įgyvendinus ES SF finansuojamą projektą. Čia teikiamos medicinos ir reabilitacijos procedūros, atliekami įvairūs masažai, vedami kineziterapijos užsiėmimai vertikalioje vonioje (baseine) ir kt.
2013 m. ligoninėje patvirtintas 157 lovų skaičius. Veikia tokie skyriai: Priėmimo – skubiosios pagalbos, Vaikų ligų, Chirurgijos, Reanimacijos ir intensyviosios terapijos, Operacinių, Akušerijos – ginekologijos, I vidaus ligų, II vidaus ligų, Slaugos ir palaikomojo gydymo, Konsultacinė poliklinika, Vaikų raidos sutrikimų ankstyvosios reabilitacijos tarnyba, Dantų protezavimo ir Ambulatorinės reabilitacijos skyrius.