本校第3任院長楊振忠博士，於民國56年12月成立熱帶醫學研究中心，致力於集中人力、財力發展熱帶醫學，頗有績效。為了培養熱帶醫學之教學與研究人才，第4任院長謝獻臣博士於民國66年8月1日以原設置熱帶醫學研究中心為基礎，設立熱帶醫學研究所碩士班，七十學年度增設博士班，同時將熱帶醫學研究所更名為「醫學研究所」，因應時代研究潮流及環境衝擊等因素，歷經數度變革，104學年度醫學系數個碩士班整併入醫學研究所碩士班。民國85年醫學研究大樓正式啟用，102年搬遷至國際學術研究大樓。硬體設備方面，除各科室之研究室外，還包括超微細構造研究室、生物力學研究室、精密儀器室、統計分析室、分子生物學研究室、細胞暨組織培養室、藥物毒物研究室、同位素研究室、臨床免疫學研究室、共同研究室及實驗動物中心等研究室，提供更好的學習與研究環境，建構臨床與基礎結合之研究體系。
醫學研究所(以下簡稱本所)，為綜合性的醫學研究機構，強調基礎及臨床醫學整合與應用。碩士班涵蓋基礎臨床十大領域，並設有博士班。研究生來自國內外生命科學相關學系的畢業生、臨床醫師及醫事相關人員。教學內容包括基礎及臨床醫學課程，並利用近代生物科技研究方法，由細胞及分子層次深入探討生命現象和臨床醫學之相關課題。在研究方面，結合基礎科學與臨床醫學等生命科學研究，著重疾病研究與臨床應用，並發展具各領域特色之研究團隊，以建構基礎研究與臨床應用之橋樑，加強整合型研究與應用醫學發展。研究領域遍及解剖、病理、生理、生化、分子生物、藥理、微生物免疫、寄生蟲、分子醫學、基因體醫學、遺傳、實驗診斷學等基礎醫學及內科、外科、小兒科、婦產科、骨科、泌尿科、神經科、精神科、呼吸治療等各臨床醫學。此外，本所每學期定期或不定期邀請國內外各大學的知名學者至所內各單位講學、合作研究及特別演講；師生亦經常參加國內外各學術性研討會，將研究成果發表於國際知名科學期刊，至今已有很豐碩的成果。
學術交流合作方面，醫學研究所多年來除持續與國內學術機構交流外，亦積極與美、日等先進國家之學術機構交流合作，並與國外知名大學建立研究所雙聯學制，如：瑞典烏普撒拉大學、美國加州大學爾灣分校及澳洲格里菲斯大學，以提供所內師生更多機會與外國學人交流或到國外研究機構研究考察，不管是雙聯學制或與醫學院姊妹校如美國舊金山加州大學，美國阿肯色大學醫學科學研究中心、哈佛大學醫學院及公衛學院、南非醫學大學等之學術交流都是有口皆碑。
過去數十年來，醫學研究所實現了設立的目標，帶動本校教師之研究風氣，提昇本校研究水準，讓醫學科技在本校生根且造就了不少人才師資。今後發展方向，醫學研究所將持續以疾病研究與臨床應用為導向，結合基礎臨床十大領域，並發展具各領域特色之研究團隊，加強整合型研究與應用醫學發展，以解決臨床診治問題，不僅成為國內最好的研究所之一，也冀望成為國際上具學術地位的研究所，在國際學術界占一席之地。
