山东省千佛山医院成立于1960年，隶属山东省卫生计生委，为山东大学齐鲁医学院临床学院，山东省慈善医院。医院时值国家困难时期建院，汇集了一大批国内知名的专家学者，初期主要承担全省干部保健工作，也为此后山东保健康复事业的发展奠定了坚实的基础。后几经更迭，至上世纪70年代末始成为面向社会开放的省级综合医院。
改革开放以来，经过几十年的开拓创新，医院步入发展快车道，目前已建设成为一所集医疗、教学、科研、康复、保健、预防、急救于一体的省级大型综合性三级甲等医院，并先后荣获“全国百姓放心示范医院”“全国医院文化建设先进单位”“省级文明单位”等荣誉称号。
目前，医院占地7万余平方米，建筑总面积23万余平方米，设有临床、医技科室104个，开放床位2813张。现有在职职工3474人，副**以上职称专业技术人员471名，博士研究生导师52名，硕士研究生导师321名，有2人获评国家自然科学基金委员会学科评审组二审专家，6人获评泰山学者特聘专家，2人获评青年泰山学者特聘专家，13人获评国务院特贴、拔尖人才、国家卫生计生委及省突贡专家。医院现有医学会、医师协会等学术组织兼职主委46人，副主委178人。
医院现为国家卫计委心血管病专科医师规范化培训基地、住院医师规范化培训基地、冠心病介入诊疗培训基地、脑卒中筛查与防治基地、临床药师培训基地、临床药师师资培训基地、内镜与微创医学耳鼻咽喉培训基地、直肠腔镜微创（TEM）外科培训基地、国际伤口造口治疗师培训基地、中国深静脉血栓VTE防治基地、国家医师资格考试实践技能考试基地、国家口腔医师资格考试实践技能考试基地。临床护理为国家卫计委临床重点专科。中医脑病专业联合中医科、神经内科、神经外科被国家卫计委、国家中医药管理局评为国家临床重点专科，中医中风病科、康复医学科为国家中医药管理局“十一五”重点专科（专病）建设单位。脏器移植、心血管病、神经病学、微血管医学、风湿免疫病、肾脏病学、临床药学为山东省泰山学者岗位。普通外科、心血管疾病介入治疗中心、消化内科、神经内科为山东省临床重点学科，骨科、临床护理、泌尿外科、ICU、心内科、病理科、检验科、血液内科、消化内科、妇科、呼吸内科、麻醉科、内分泌科、皮肤科、普通外科、神经内科、肾内科、胸外科、心脏大血管外科、肿瘤科、眼科、耳鼻咽喉科、医学影像科等23个专科为山东省临床重点专科，中医心病学、中医针刀学为山东省中医药重点学科，中医中风病科、肛肠科为山东省重点中医专科。风湿免疫病转化医学实验室、山东省直肠镜微创（TEM）工程实验室为省级重点实验室，还设有山东省心脏移植与材料工程技术研究中心，普通外科、心律失常、微血管医学、风湿免疫病、器官移植肾病、急救医学、神经外科学、腹部医学影像学、临床病理学、临床药学、临床检验诊断学等11个实验室为山东省医药卫生重点实验室，肛肠病实验室为山东省名中医药重点实验室。
医院还设有山东法医司法鉴定中心、山东省心脏移植中心、山东省肛肠病医院、山东省普通外科质控中心、山东省病理质控中心、山东省临床营养质控中心、山东省输血质控中心、山东省健康管理质控中心、山东省脑卒中质控中心、山东省肝病会诊中心、山东省先心病诊疗基地、山东省亚健康调理中心、山东省保健“治未病”基地、山东省牙病防治指导中心、山东省口腔保健中心、山东省中医预防保健服务中心、济南市120分中心。同时，医院为山东省医师协会、山东省卫生经济协会会长单位。
器官移植、微创腔镜技术与介入诊疗技术是医院特色技术品牌。医院同时获得开展心脏、肝脏、肾脏三种器官移植的准入资格，先后开展了心肾联合移植、肝肾联合移植、心肺联合移植、睾丸移植、眼角膜移植等新技术，多例肝脏移植实现了术中、术后零输血。在省级三甲医院中率先开展骨髓造血干细胞移植，被确立为中华骨髓库造血干细胞定点采集医院。微创腔镜技术与介入诊疗技术是医院特色技术品牌。
医院拥有美国瓦里安Truebeam直线加速器、德国西门子Skyra 3.0T智能磁共振成像仪、美国GE Discovery宝石高清能谱CT、数字化平板心血管影像系统、平板数字高清胃肠仪、德国罗氏Synphilin染色封片一体机、高档彩色B超、全自动生化分析系统等医疗设备。
医院省内率先推行“无陪护”服务模式，积极推进优质护理服务，是卫生部优质护理服务示范医院，被卫生部评为优质护理服务考核**医院。
医院着力推行夏季弹性工作制与无假日专家门诊，通过优化工作流程为患者就诊提供便利；不断完善的科室综合目标管理体系、绩效考核与成本核算体系，推动了医院健康快速发展；大力加强人才队伍建设，遴选出一批**中青年业务骨干进行重点培养，为医院发展奠定了坚实的人才基础。
医院先后与禹城县人民医院、新疆石河子大学医学院一附院、青海海北州第二人民医院等10家医院建立了对口支援关系，定期派专家前去工作。在此基础上，医院还与枣庄市立医院、山东省警官总医院等100余家医院签署了全面合作协议，逐步形成了以技术服务为核心、各种医疗资源优势互补的健康服务链，同时探索集团化建设，联合曹县人民医院、成武县人民医院等6家地市医院成立了山东省千佛山医院集团，促进优质医疗资源纵向流动。医院定期派专家到合作医院进行业务讲座、门诊及手术指导等，免费接收基层医院进修人员，经常举办针对合作医院的业务技术交流，免费为合作医院安装绩效系统与病理远程会诊系统，培训管理人员。
医院为山东省级慈善医院，先后开展了“白内障复明工程”“小儿唇腭裂微笑列车”“亲体肾移植”“小儿先心病”“小儿白血病”“人工耳蜗”等慈善救助项目，并成立山东省慈善总会省千佛山医院慈善工作站，筹资150余万元用于慈善救助项目。
2009年以来，原国务院总理温家宝，中组部副部长傅思和，原卫生部副部长黄洁夫，国家卫生计生委副主任陈啸宏等亲临医院视察；
2011年医院作为全国6家基层单位之一，参加了全国医药卫生系统窗口单位创先争优活动座谈会并作典型发言；
2012年，被评为“全国创先争优先进基层党组织”“齐鲁先锋基层党组织”。
2013年，医院按照新版等级医院评审标准顺利通过三甲复审。