ในปี พ.ศ. 2489 ข้าราชการ พ่อค้า ทนายความ คหบดี และประชาชนจังหวัดระยองได้มีความคิดร่วมกันว่า จังหวัดระยองควรมีโรงพยาบาลประจำจังหวัดขึ้น เพื่อบำบัดทุกข์อันเนื่องจากโรคภัย และอุบัติเหตุต่าง ๆ เพราะขณะนั้นการคมนาคมทางบกติดต่อกับอำเภอสัตหีบ จังหวัดชลบุรี และกรุงเทพฯ เป็นไปด้วยความลำบาก ดังนั้นจึงมีการปรึกษาหารือเพื่อดำเนินการในเรื่องนี้ และโดยเหตุที่สมัยนั้นการคมนาคมระหว่างประชาชนผู้อยู่อาศัยทางฝั่งเหนือกับ ฝั่งใต้มีสะพานแคบสะพานเดียวใช้ข้ามไปมาหากัน บรรดาผู้ที่อยู่ฝั่งใต้ก็ใคร่ที่จะเห็นโรงพยาบาลตั้งอยู่ในฝั่งของตน เพื่อความสะดวกในการติดต่อ ส่วนผู้ที่อาศัยทางฝั่งเหนือ เห็นควรตั้งอยู่ที่วัดจันทอุดม (วัดเก๋ง) คือที่อยู่ในขณะนี้ สรุปแล้วเห็นว่าเหมาะสมหลายประการคือ เป็นที่ดอนน้ำไม่ท่วม ไม่ไกลจากชุมชนจนเกินไป เป็นศูนย์กลางของการติดต่อระหว่างอำเภอทั้งสามขณะนั้นคือ อำเภอบ้านค่าย อำเภอแกลง และอำเภอเมือง ตลอดจนทางรถยนต์สายกรุงเทพฯ ต้องวิ่งผ่านจังหวัดระยองไปจันทบุรี
    ดังนั้นในปี พ.ศ. 2490 คณะกรรมการจังหวัดระยอง ได้จัดตั้งคณะกรรมการขึ้นคณะหนึ่ง โดยมีท่านรัฐมนตรีว่าการกระทรวงการคลัง คือนายวิจิตร ลุสิตานนท์ กับผู้แทนราษฎรจังหวัดระยอง คือนายเศวต เปี่ยมพงศ์ศานต์ เป็นกรรมการปรึกษา ผู้ว่าราชการจังหวัดระยองคือ ขุนวรคุตคณารักษ์เป็นประธาน ประกอบด้วยกรรมการจังหวัด ข้าราชการ พ่อค้า คหบดี และทนายความเป็นกรรมการจัดหาเงินโดยวิธีบอกบุญตามแต่ศรัทธาบริจาค ในครั้งนี้ได้รับเงินสุทธิทั้งสิ้น 3,974.58 บาท ได้รับงบประมาณรัฐบาลสบทบด้วย 120,000 บาท ถึง พ.ศ. 2492 ได้รับเงินงบประมาณจากรัฐบาลอีก 162,744 บาท ครั้งแรกจึงได้ดำเนินการสร้างตึกอำนวยการ ในระยะเริ่มแรกระหว่างนี้ ท่านขุนศรี สาคร ได้นำเงินมรดกของ นางสาวแก้ว แซ่ตัน จำนวนเงินทั้งหมด 23,681.17 บาท สมทบ รวมทั้งมีผู้อื่นบริจาคสบทบอีก ทางโรงพยาบาลระยองจึงได้เริ่มลงมือทำการก่อสร้างอาคารขึ้นในสมัยพันโทหลวง นิตย์ เวชวิเศษฎ์ เป็นอธิบดีกรมการแพทย์ เมื่อวันที่ 15 กรกฎาคม 2492 จนสำเร็จเรียบร้อย เมื่อวันที่ 27 กรกฎาคม 2493 ทำพิธีเปิดเมื่อวันที่ 13 เมษายน พ.ศ.2494 และได้รับการยกฐานะเป็นโรงพยาบาลศูนย์ เมื่อปี พ.ศ. 2540