โรงพยาบาลก่อตั้งเมื่อ พ.ศ. 2525  แรกเริ่มเป็นโรงพยาบาลระดับ 10 เตียง  ตั้งอยู่ในเขตเทศบาล ตำบลศรีธาตุ ติดถนนสมศิริ และอยู่ในบริเวณศูนย์ราชการต่าง ๆ  ให้บริการผู้ป่วยในอำเภอศรีธาตุ โดยให้บริการครอบคลุมด้านการรักษา ป้องกันและควบคุมโรค ส่งเสริมสุขภาพ

ปีงบประมาณ 2537 ขยายเป็นโรงพยาบาลขนาด  30 เตียง ที่บริเวณที่ตั้งโรงพยาบาลศรีธาตุปัจจุบัน คือ เลขที่ 27 บ้านพรประจักษ์ หมู่ 13 ตำบลจำปี อำเภอศรีธาตุ จังหวัดอุดรธานี  อยู่บนถนนศรีธาตุ –วังสามหมอ กุมภวาปี ให้บริการดูแลประชาชนในเขตรับผิดชอบอำเภอศรีธาตุ และอำเภอใกล้เคียง