โรงพยาบาลเทพรัตน์นครราชสีมา เริ่มก่อตั้ง โดย นพ.มงคล ณ สงขลา รัฐมนตรีว่าการกระทรวงสาธารณสุขในสมัยนั้น มีนโยบายลดความแออัดของโรงพยาบาลมหาราชนครราชสีมา ให้จัดตั้งโรงพยาบาลระดับทุติยภูมิแห่งใหม่ของจังหวัดนครราชสีมา ครั้งแรกใช้พื้นที่ ของโรงพยาบาลส่งเสริมสุขภาพ ซึ่งอยู่ในพื้นที่ของศูนย์อนามัยที่ 5 นครราชสีมา (ปัจจุบันคือศูนย์อนามัยที่ 9 นครราชสีมา) เพื่อเปิดให้บริการตรวจรักษาผู้ป่วยนอก ตั้งชื่อว่า โรงพยาบาลมหาราชนครราชสีมา 2 เมื่อ 1 สิงหาคม 2550 

      มีผู้อำนวยการโรงพยาบาลคนแรก คือ แพทย์หญิงพวงเพ็ญ อ่ำบัว บุคลากรที่ให้บริการผู้ป่วยเป็นความร่วมมือของโรงพยาบาลมหาราชนครราชสีมา และศูนย์อนามัยที่ 9 นครราชสีมา แต่ด้วยความจำกัดของพื้นที่ของศูนย์อนามัยที่ 9 นครราชสีมา ที่ไม่อาจขยายรองรับโรงพยาบาลระดับทุติยภูมิ และภารกิจงานไม่สอดคล้องกับพันธกิจของศูนย์อนามัย จึงมีแนวคิดเปลี่ยนสถานที่ดำเนินการให้บริการแห่งใหม่โดยย้ายออกจากจุดบริการผู้ป่วยออกจากศูนย์อนามัยที่ 9

         ต่อมา นพ.มล.สมชาย จักรพันธุ์ อธิบดีกรมสุขภาพจิต มอบพื้นที่ศูนย์จิตสังคมบำบัด โรงพยาบาลจิตเวชนครราชสีมาราชนครินทร์ ซึ่งมีพื้นที่กว้างขวางถึง 56 ไร่ ตั้งอยู่ริมถนนมิตรภาพห่างจากศูนย์อนามัยที่ 9 นครราชสีมา 1.6 กิโลเมตร ให้สำนักงานปลัดกระทรวงสาธารณสุข ด้วยความเหมาะสมตามสภาพภูมิศาสตร์ และการกระจายประชากรของจังหวัดนครราชสีมา รวมทั้งการสนับสนุนจากผู้นำชุมชนและประชาชนในพื้นที่ ตำบลโคกกรวด ผู้บริหารทุกระดับของกระทรวงสาธารณสุข จึงได้มีความเห็นพ้องต้องกันว่าโรงพยาบาลระดับทุติยภูมิ ควรอยู่ในพื้นที่ ณ จุดนี้ จึงย้ายโรงพยาบาลมหาราชนครราชสีมา 2 มาอยู่ ณ พื้นที่ปัจจุบันนั่นเอง  

     โรงพยาบาลเทพรัตน์นครราชสีมา ได้เปิดให้บริการการรักษาพยาบาล เพื่ออำนวยความสะดวกแก่ผู้ป่วยในพื้นที่รับผิดชอบ เป็นการให้บริการเฉพาะผู้ป่วยนอก ตั้งแต่วันที่ 1 ตุลาคม พ.ศ. 2551 เป็นต้นมา ต่อมาได้ขยายการให้บริการเป็นการรับผู้ป่วยไว้รักษาค้างคืน ตั้งแต่วันที่ 1 กรกฎาคม พ.ศ. 2552 โดยได้รับอนุมัติให้เป็นโรงพยาบาลชุมชน ขนาด 60 เตียงไปก่อน และในปีงบประมาณ 2556 ได้ยกระดับการให้บริการเป็นโรงพยาบาลทั่วไปขนาดเล็ก และเมื่อได้รับการอนุมัติจากสำนักงานข้าราชการพลเรือนแล้วจะเพิ่มขนาดเป็นโรงพยาบาลทั่วไป ระดับ 3.1 ต่อไป 

     ปัจจุบัน โรงพยาบาลเทพรัตน์นครราชสีมา เป็นโรงพยาบาลทั่วไปขนาดเล็ก ระดับ M1 ขนาด 200 เตียง แต่เปิดให้บริการจริง 276 เตียง มีการบริหารจัดการภายในของโรงพยาบาลเทพรัตน์นครราชสีมา แบ่งเป็นระบบรักษาพยาบาลและระบบสนับสนุนบริการ ระบบรักษาพยาบาล มุ่งให้ความสำคัญของการพัฒนาเป็นโรงพยาบาลทั่วไปขนาดเล็ก ระดับ M1 สู่ S  มีศักยภาพการดูแลผู้ป่วย ใน 5 สาขาหลัก สาขาสูติ-นรีเวชกรรม ศัลยกรรม อายุรกรรม กุมารเวชกรรม ศัลยกรรมกระดูก และจักษุ โสต ศอ นาสิก ตาม Service Plan 12 สาขา และข้อตกลงร่วมกันของ Node ส่วนระบบสนับสนุนบริการบริหารจัดการเพื่อลดช่องว่างต่างๆ ที่มีผลกระทบต่อระบบรักษาพยาบาล และการบริหารจัดการตามระเบียบของทางราชการ ตามมติของคณะกรรมการบริหารโรงพยาบาลเทพรัตน์นครราชสีมา ได้ร่วมวางแผนจัดการระบบให้รวดเร็ว ถูกต้อง เป็นรูปธรรม และสื่อถึงการอำนวยความสะดวก ของระบบงานที่คล่องตัว และการพัฒนาขยายบริการขึ้นเรื่อยๆ โดยในปัจจุบันได้ให้บริการตลอด 24 ชั่วโมง และมีการให้บริการแบบ One Stop Service ในหลายๆ สาขา มีการเปิดบริการคลินิกพิเศษเฉพาะทางนอกเวลาราชการด้านศัลยกรรม โดยได้รับความไว้วางใจจากประชาชนเป็นอย่างดี จากสถิติการให้บริการที่มีเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ จากเดิมมีผู้มารับบริการเฉลี่ยประมาณ 20 คนต่อวัน ในปัจจุบัน ปีงบประมาณ 2565 เฉลี่ยประมาณวันละ 250 คนต่อวัน สำหรับผู้ป่วยใน ซึ่งน่าจะนับได้ว่าเป็นการแบ่งเบาความแออัดของโรงพยาบาลมหาราชนครราชสีมา สมดัง นโยบายของจังหวัดนครราชสีมา และกระทรวงสาธารณสุขที่ตั้งไว้เป็นอย่างดี