1986年，中山醫科大學派出以梅驊教授為首的醫療團隊支援深圳特區衛生事業，組建了中山醫科大學深圳醫療中心。1997年升級為中山醫科大學深圳泌尿外科醫院。同年，“中國試管嬰兒之父”中山醫科大學莊廣倫教授在本院創建深圳首家試管嬰兒中心，也是首批獲得衛生部門批準實施輔助生殖技術的生殖醫學中心之一，最早為深圳市民提供第一代和第二代試管嬰兒技術服務。2003年因中山大學與中山醫科大學合并，醫院改制并更名為深圳中山泌尿外科醫院。醫院以用精湛的醫術和高度的責任感承載生命為己任，致力于建設以生殖醫學為主體，具有領先技術、現代化、區域性的專科醫院。

2009年在深圳市政府支持下，醫院由羅湖搬遷至福田中心區，辦醫條件顯著改善，同年成立生殖與遺傳研究所。截至2019年10月31日，醫院共有職工377人，其中醫務人員232人，中高級職稱78人，碩博士49人，海外高層次人才3人。生殖醫學中心的試管嬰兒治療連續三年均超過5000取卵周期且逐年遞增，排名深圳第一。截至目前，經我院輔助生殖誕生的試管寶寶已有30000多名。在深圳市醫療行業公眾滿意度調查中連續多年獲得全市社會辦醫院滿意度前三名的優異成績，連續十余年榮獲深圳市醫保信用等級AAA級單位。在丁香園及麥肯錫發起的「中國醫療機構最佳雇主評選」中，我院連續高分獲評為最佳雇主單位。

醫院于2006年開始探索性開展生殖免疫學研究，并于2010年正式成立生殖免疫診療中心，以解析復發性流產及反復胚胎種植失敗的病因學和探索臨床干預方案為目標。我院科研秉承科研“源于臨床，服務臨床”的理念，圍繞臨床面臨的實際問題開展應用性基礎研究及前瞻性臨床研究，以期實現對患者的精準診療。近10年來，我院先后組建深圳中山生殖與遺傳研究所、深圳市優勢醫學重點學科（群）-生殖實驗室、博士后創新實踐基地、深圳市圍著床期生殖免疫重點實驗室、深圳市“醫療衛生三名工程”、廣東省圍著床期生殖免疫工程技術研究中心等。承擔國家及省市級科研課題56項，科研經費近3000萬元，發表科研論文465篇，其中SCI論文近60篇，授權國家發明及實用新型專利18項。同時，我院科研人員承擔了包括《Seminars in Immunopathology》、《Human Reproduction》、《Scientific Report》、《Reproduction》、《American Journal of Reproductive Immunology》、《Journal of Reproductive Immunology》在內的10余本雜志的審稿義務，年均審稿超過50篇。

深圳中山泌尿外科醫院的學科建設立足國際化視野，自成立之初便向國內外最優秀的研究機構學習。2014-2017年，我院連續主辦或合辦四屆“國際生殖免疫新進展學術研討會”，會議邀請了國內外免疫學、風濕免疫學及生殖免疫學等領域的知名專家學者，就生殖免疫學前沿進展、年度最受關注的熱門基礎研究和臨床治療方向展開精彩的報告與交流。2018年，復旦大學附屬婦產科醫院與深圳中山泌尿外科醫院聯合承辦了“中美聯合生殖免疫大會暨第38屆美洲生殖免疫大會”，進一步加強我院與國內外生殖免疫領域學者的聯系與合作。此外，深圳中山泌尿外科醫院臨床醫生與科研人員多次受邀參加各類國際和國內學術會議，并在會上做精彩報告和演講，彰顯了我院在生殖免疫學領域的影響力。

深圳中山泌尿外科醫院通過多種合作形式，不斷提升團隊的核心競爭力。2016年，醫院引進復旦大學附屬婦產科醫院李大金教授為首的生殖免疫診療創新團隊，成立生殖免疫聯合研發中心。2017-2018年，我院與武漢大學等單位聯合榮獲全國婦幼健康科學技術二等獎，中華醫學科技獎二等獎。

我院先后聘請了Udo Markert教授, Gil Mor教授, Joanne Kwak-Kim教授, Yehuda Shoenfeld教授, Wenwei Tu教授及Surendra Sharma 教授等國際知名教授作為科學顧問。我院重視人才培養，近年來，醫院派遣了大量骨干醫生和科研人員前往國內外知名的高等院校和研究機構深造學習，這些人才正逐步返院服務，為我院學科平臺的進一步提升奠定了堅實的基礎。