โรงพยาบาลชลบุรีเป็นสถาบันสมทบของคณะแพทยศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย จัดการเรียนการสอนนิสิตแพทย์ชั้นคลินิก ตามโครงการส่งเสริมการศึกษาแพทย์สำหรับชาวชนบท ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2528 โดยมีประวัติความเป็นมาดังนี้

พ.ศ. 2519 ได้มีการเจรจากันระหว่าง นพ.กิตติ ตนัคคานนท์
ผู้อำนวยการกองฝึกอบรมกระทรวงสาธารณสุขและรศ.นพ.ทองจันทร์หงส์ลดารมภ์ รองคณบดีฝ่ายวิชาการ คณะแพทยศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย เรื่องการผลิตแพทย์เพื่อรับใช้สังคมชาวชนบท โดยกระทรวงสาธารณสุขมีความประสงค์จะให้ ได้แพทย์ทำงานในชนบทมากขึ้น จึงได้มีหนังสือจากปลัดกระทรวงสาธารณสุขถึงศาสตราจารย์เติมศักดิ์ กฤษนามระ อธิการบดีจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยในขณะนั้น ขอความร่วมมือให้จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ผลิตแพทย์เพิ่มโดยรับนิสิตจากต่างจังหวัดเพื่อจะได้กลับไปทำงานยังต่างจังหวัด จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยได้พิจารณาเรื่องนี้แล้วเห็นว่าควรจะร่วมมือกับกระทรวงสาธารณสุขช่วยผลิตแพทย์ดังกล่าวโดยอาศัยแนวคิดในการผลิตอยู่ 2 ประการ คือ

1.จะต้องจัดหลักสูตรเน้นหนักทางชนบทและการเรียนในชนบทเพื่อแก้ปัญหาในชนบท ในกรณีนี้ การเรียนภาคคลินิกจำเป็นต้องจัดทำในโรงพยาบาลต่างจังหวัดโดยตลอด

2.ควรใช้โรงพยาบาลของกระทรวงสาธารณสุขเพื่อเป็นสถานที่เรียนและอาศัยแพทย์และบุคลากรอื่นของโรงพยาบาลเหล่านั้นเป็นผู้สอนซึ่งเป็นวิธีที่มีความสิ้นเปลืองในแง่การลงทุนน้อยโดยใช้ทรัพยากรบุคคลที่มีอยู่แล้ว

ต่อมากระทรวงสาธารณสุขและจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ได้จัดให้มีการประชุมเมื่อวันที่ 1 กรกฎาคม พ.ศ. 2520 และได้รับอนุมัติให้ดำเนินการจากคณะรัฐมนตรี เมื่อวันที่ 21 มีนาคม พ.ศ.2521 จากนั้นจึงได้มีการจัดตั้งคณะกรรมการพิจารณาดำเนินการ ซึ่งมีประธานร่วม ได้แก่ อธิการบดีจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยและรองปลัดกระทรวงสาธารณสุข และมีคณะกรรมการจากทั้ง 2 ฝ่าย ร่วมอยู่ด้วย

คณะกรรมการชุดนี้ ได้ดำเนินการพิจารณาแผนงานโดยเสนอชื่อโครงการว่า “โครงการส่งเสริมการศึกษาแพทย์สำหรับชาวชนบทของจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยและกระทรวงสาธารณสุข” ได้วางโครงร่างการดำเนินงาน และแต่งตั้งคณะอนุกรรมการ 4 คณะ คือ อนุกรรมการพิจารณาเกณฑ์การคัดเลือกนิสิต อนุกรรมการจัดทำหลักสูตร อนุกรรมการแลกเปลี่ยนบุคลากร และอนุกรรมการพิจารณาการคัดเลือกสถานที่ ซึ่งคณะอนุกรรมการ ทั้ง 4 คณะ ได้ดำเนินการพิจารณาโครงสร้างและเกณฑ์ต่างๆที่ได้รับมอบหมาย โดยมีกองฝึกอบรมกระทรวงสาธารณสุขและสำนักงานคณบดี คณะแพทยศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย เป็นผู้ประสานงาน ซึ่งคณะกรรมการได้พิจารณาคัดเลือก โรงพยาบาลพระปกเกล้า จังหวัดจันทบุรี เป็นศูนย์การศึกษาภาคคลินิกของคณะแพทยศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย และได้มีพิธีเปิด “ศูนย์การศึกษาแพทยศาสตรคลินิก โรงพยาบาลพระปกเกล้า” เมื่อวันที่ 31 พฤษภาคม พ.ศ.2525 โดยมีรัฐมนตรีว่าการกระทรวงสาธารณสุขเป็นประธานเริ่มจัดการเรียนการสอนนิสิตแพทย์ รุ่นที่ 1 (หลักสูตรเก่า) และรุ่นที่ 2 (หลักสูตรใหม่) จำนวน 21 คน ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2525 เนื่องจากคาดว่า จำนวนนักเรียนจะเพิ่มมากขึ้นเป็นปีละ 40 คน ทำให้เกิดปัญหาด้านการฝึกอบรมภาคคลินิก จึงทำให้ต้องขยายศูนย์ฝึกแพทย์คลินิกเพิ่มขึ้นอีก 1 แห่งโดยที่โรงพยาบาลชลบุรีนั้นเป็นโรงพยาบาลที่พร้อมในด้านการบำบัดรักษาผู้ป่วยเป็นจำนวนมาก ผู้ที่เป็นกำลังสำคัญ ได้แก่ นพ.สุจินต์ ผลากรกุล ผู้อำนวยการรพ.ชลบุรี (พ.ศ.2519-2524) และนพ.ปัญญา สอนคม ผู้อำนวยการโรงพยาบาลชลบุรี (พ.ศ.2524-2529) และนพ.หม่อมราชวงศ์แก้วแกมทอง ทองใหญ่ หัวหน้าฝ่ายวิชาการซึ่งมีส่วนร่วมในการจัดทำวิเคราะห์, พัฒนา, ปรับปรุงหลักสูตรและดำเนินงานมาตั้งแต่ พ.ศ.2522 นิสิตรุ่นแรก 9 คน มาเรียนที่โรงพยาบาลชลบุรีเมื่อ พ.ศ.2528 โดยคณบดีคณะแพทยศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย (ศาสตราจารย์นายแพทย์จรัส สุวรรณเวลา) มาเป็นประธานในพิธีปฐมนิเทศ

ต่อมาอีก 1 ปี สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาสยามบรมราชกุมารี เสด็จพระราชดำเนินมาทรงประกอบพิธีเปิดศูนย์การศึกษาแพทยศาสตรคลินิก โรงพยาบาลชลบุรี อย่างเป็นทางการ ในวันที่ 15 กรกฎาคม พ.ศ.2529 โดยในการจัดการเรียนการสอนนิสิตแพทย์จะศึกษาชั้น Pre-clinic ปีที่ 1-3 ที่คณะแพทยศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย และชั้น clinic ปีที่ 4-6 ที่โรงพยาบาลชลบุรี

ปี พ.ศ. 2537 กระทรวงสาธารณสุขได้ตั้งโครงการร่วมผลิตแพทย์เพิ่มเพื่อชาวชนบท โดยใช้

โรงพยาบาลศูนย์ของกระทรวงฯ เป็นที่จัดการเรียนการสอนในชั้นคลินิกร่วมกับมหาวิทยาลัยที่ผลิตแพทย์อยู่แล้วช่วยสอนในชั้น ปีที่ 1-3 โรงพยาบาลชลบุรีได้เข้าร่วมโครงการนี้โดยสมทบกับคณะแพทยศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยและมีการสร้างอาคารเรียนใหม่ และจัดตั้งศูนย์แพทยศาสตรศึกษาชั้นคลินิกขึ้น ตั้งแต่ปี พ.ศ.2541 จนถึงปัจจุบัน