大连医科大学附属第二医院始建于1958年，1969年随大连医学院南迁遵义。1987年回迁复建，1991年独立办院。是一所集医疗、教学、科研于一体的大型综合性三级甲等医院。医院由星海院区、钻石湾院区、蓝湾院区、在建旅顺医疗中心组成。年门急诊量近200万人次，年出院人数12.6万余人次，年手术例数9万余例。编制床位3000张，人员定编4514人，为辽南地区最大的医院。2014年、2015在辽宁省公立医院运行与管理排行榜中名列大连市第一。
大连医科大学附属第二医院承担了7个层次、22个专业的临床教学任务，建立了18个教学基地，28个学科成为国家级住院医师规范化培训基地，学院代表大学获得第四届、第八届全国高等医学院校大学生临床技能竞赛特等奖、第六届全国高等医学院校大学生临床技能竞赛一等奖。
近五年，大连医科大学附属第二医院获得国家、省部级等各级科研课题立项355项，其中863计划项目1项，国家自然基金重点项目2项，重大项目培育计划1项，获得国家、省部级等各级科研获奖56项，获得国家级专利4项；发表论文2000余篇，主编、副主编学术专著共46部；有12个专业获得国家食品与药品监督管理局批准的临床药物试验资格。
大连医科大学附属第二医院重视学术交流，先后同美国、德国、加拿大、韩国、瑞典、荷兰、日本等国家和地区医院建立友好关系。与德国奥尔登堡医院合作，建立中德肿瘤中心；与美国霍普金斯大学医学研究院建立中美神经医学中心；与韩国知名口腔医疗机构建立中韩国际口腔基地；与加拿大不列颠哥伦比亚大学合作成立中加皮肤医学中心；与美国爱荷华大学合作成立中美淋巴水肿治疗中心；与美国加州大学圣地亚哥分校合作成立中美眼整形眼眶病中心；与韩国翰林大学共建中韩足踝医学中心。
大连医科大学附属第二医院通过资源整合建立起一个以大连医科大学附属第二医院为中心，以信息化为支撑，纵向贯穿三级医院、二级医院、基层医疗机构，横向覆盖疑难重症诊疗、急诊急救、居民健康管理的多维度三级联动医联体模式的辽南地区首个医疗联盟，目前辐射二级医院14家，基层医疗机构150余家。
人与技术优势互补，交相辉映，迸发出巨大的生产力和创造力，这是信息化时代的重要特征。医院超前谋划，高起点高标准推进信息化建设。医院早在2007年被原卫生部授予“全国首批20家数字化医院试点示范单位”称号。医院实现了HIS、LIS、PACS和PASS系统的一体化建设，并陆续建设了以“远程门（会）诊、心电诊断、影像诊断、病理诊断”为核心技术支撑的辽宁省医疗会诊中心，利用支付宝e-门诊、支付宝扫码付，微信预约挂号缴费平台、大医星海APP实现预约挂号、缴费、报告查询一体化服务，医院荣膺全国“改善服务创新医院”称号，支付宝服务窗荣获“年度最具区域影响力奖”， 通过了国家互联互通成熟度四级甲等。
大连医科大学附属第二医院坚持崇德尚医的院训精神，以建设学科特色鲜明、国内知名的学院型大学附属医院为目标，社会影响力和患者满意度不断提升。跻身全国顶级医院百强，先后获得“全国卫生系统先进集体”、“全国特色医院文化医院”、“全国改善医疗服务示范医院”、“辽宁省文明单位”、“中国最具影响力肿瘤医疗机构”等荣誉。
大连医科大学附属第二医院大力开展学科建设，拥有107个亚专科，八大医疗平台，九大学科群，形成了学科优势和技术特色。以肿瘤疾病综合治疗、肝脏移植、骨髓移植、微创治疗、急危重症诊疗、中西医结合、护理等为代表的技术达到国内领先或先进水平。
大连医科大学附属第二医院目前拥有国家重点学科1个，中西医结合临床。国家中医药管理局“十二五”中医药重点学科1个，中医皮肤病学。国家临床重点专科建设项目1个，为肿瘤科。辽宁省重点学科6个，分别是：内科学（呼吸系统）、外科学（骨外）、内科学（心血管病）、皮肤病与性病学、外科学（普外）、中西医结合。辽宁省临床重点专科27个，分别是心血管内科、肾病学、普通外科、神经外科、重症医学、儿科、康复医学科、护理、呼吸内科、内分泌科、急诊医学科、胸外科、消化内科、血液内科、泌尿外科、耳鼻咽喉科、肿瘤放疗科、肝胆外科、结直肠肛门外科、口腔颌面外科、麻醉科、病理科、放射诊断科、超声诊断科、皮肤科、口腔修复科、传染科。辽宁省诊疗中心5个，分别是辽宁省医疗会诊中心、辽宁省造血干细胞移植医学中心、辽宁省终末期肝病治疗中心、辽宁省糖尿病足治疗中心、辽宁省癫痫疾病治疗中心。大连市重点学科20个，分别为内分泌科、肿瘤内科、肾脏内科、心血管内科、耳鼻咽喉科、神经内科、皮肤科、泌尿外科、超声科、普通外科、肿瘤放疗科、血液内科 、 呼吸内科 、风湿免疫科、神经外科、重症医学科、儿科、 康复医学科、护理、急诊医学科。2012年，医院获得大连市快速提升医疗软实力建设项目1个中心、7个基地，分别是：大连肿瘤诊疗中心、大连肿瘤内科诊疗基地、大连肝胆胰肿瘤诊疗基地、大连冠心病诊疗基地、大连糖尿病诊疗基地、大连缺血性脑卒中诊疗基地、大连脑血管病康复基地、大连癫痫病诊疗基地。
大连医科大学附属第二医院拥有一支高素质的医疗、护理、教学和科研队伍，一批德高望重的老专家和拥有博士学位以及国外留学经历的中青年学科带头人，构成了医院的人才主体。高级以上职称者近500人，医生中硕士以上学位人员占总数的70%。享受各级政府津贴35人。拥有33 个博士、硕士点，260名博士、硕士生导师。
1958年3月，批准“大连医学院附属第二医院”建制。
1963年1月，大连医学院附属第二医院正式开诊。
1969年5月，随大连医学院南迁遵义市，成立遵义医学院附属医院。
1979年1月，大连医学院回迁复办。
1984年2月，辽宁省卫生厅批准大连医学院附属二院复建。
1987年1月，大连医学院附属第二医院正式复建。
1991年3月，大连医科大学附属第二医院独立办院。
1994年10月，通过辽宁省卫生厅医院分级管理评审，批准为三级甲等医院。
1999年1月11日，医院挂牌大连医科大学附属肿瘤医院。
2003年5月，经辽宁省政府批准，与大连石油化工公司职工医院合并重组，成立大连医科大学附属第二医院北院。
2011年10月，大连医科大学附属第二医院蓝湾院区挂牌成立。
2012年7月，大连医科大学附属第二医院钻石湾院区挂牌。
2013年8月，大连医科大学旅顺医疗中心项目正式启动。
2014年4月，大连中德肿瘤中心正式启动。
2014年11月，辽南地区首个医疗联盟——大医二院医疗联盟正式成立。
2016年，确定学科发展战略，明确肿瘤学科群、移植学科群、微创学科群、急诊急救和重症学科群、中西医结合治疗学科群、护理学科群为重点发展方向。
2017年，医院跻身中国医院顶级医院排行榜百强。
2018年，医院再次跻身中国医院顶级医院排行榜百强。
2018年，医院成为全国现代医院管理制度试点单位。
2019年7月，医院正式通过中国医院竞争力星级认证，成为东北首家五星级医院。
