中山医院康复医学科于1986年由姜立本创建(1986年申请，1987年2月20日批复同意，1988年正式成立)，是中国最早成立康复医学科的医院之一。

1991年10月，接上海市卫生局关于在上海四所市级综合医院进行设立康复医学科试点工作的通知后，在医院领导的支持下制定了实施方案，从而建立了康复医疗研究中心。康复医疗研究中心设三个部分：功能检查室、门诊与病房(1993年开设病房)、综合治疗部。

1992年10月13日，开设上海市第一家康复医学科门诊。1992年，派遣固定医生负责诊治天马山分院康复医学科患者，科主任每周查房一次并提供治疗指导。

1993年3月1日，在中山医院康复医疗研究中心的基础上合并理疗科、推拿科发展成立上海市中西医结合康复医学研究所(1994年4月15日正式揭牌);1993年11月，成立中山临床医学院康复医学教研室。

上海市中西医结合康复医学研究所(以下简称康复研究所)以创伤康复为重点，以神经与运动系统疾病康复为中心，是以医学康复为主的国内首家技术型康复医疗研究机构。设有康复医学科、运动与物理治疗科、功能评定与康复工程研究室、实验研究室，并开设了颈椎病康复门诊、腰腿痛及骨关节创伤康复门诊、老年骨关节病康复门诊。院本部有设施齐全的康复病房，主要收治急慢性外科创伤、四肢关节功能障碍、脊柱脊髓损伤及中风后偏瘫患者，并开展手术与非手术治疗。

1994年3月10日，康复研究所被命名为上海市红十字康复医学研究所;1994年4月22日，康复研究所申请列为全国神经与运动系统中西医结合康复医疗学术中心。

1995年5月5日，康复研究所被国家中医药管理局确认为全国中西医结合康复治疗中心。

2001年，康复医学实验室建立(上海市第一批中医药科研一级实验室)。

2003年1月2日，与东海老年护理院建立医疗合作关系，成立中山-东海康复治疗中心。

2004年3月20日，康复医学科适应医院发展需求，将工作重点由住院治疗转向门诊治疗。

2005年3月，在中山医院门诊部的安排下成立简易门诊。康复医学科门诊量有了质的突破，特别是专科门诊在原来的基础上得到大发展，形成包括骨质疏松症专病门诊、脊髓损伤康复心理社工、脊髓损伤体疗作业治疗、失语症治疗言语治疗专病门诊、中风后遗症功能预测与康复专病门诊、颈肩腰腿痛脊椎病门诊、慢性疼痛康复门诊、关节功能康复门诊、肌电图门诊等一系列专科特色门诊，在临床工作中强调康复治疗小组的团队作用，形成包括运动治疗、作业治疗、言语治疗、理疗在内的较为完整的康复治疗体系。

2011年1月25日，康复研究所进行了重组，在原有中山医院的基础上与徐汇分院康复医学科、沪东医院康复医学科、上海市东海老年护理院展开全面合作，成立3个康复治疗分中心，健全三级康复医疗体系，即本部进行急性期康复，徐汇分院康复医学科和沪东医院康复医学科进行亚急性期康复，东海老年护理院进行恢复期康复。

2015年，中山医院康复医学科与徐汇区枫林街道社区卫生服务中心建立医疗合作关系，由一名高级职称医师开设专家门诊及查房半天。

2017年4月25日，医院研究决定康复医学科恢复病房设置，高压氧治疗室整体并入(2018年1月8日康复医学科病房正式运行)。2017年12月，康复医学科门诊开始进行改造，由原来的600平米扩建至1108平米，不仅大大优化了诊疗环境，同时还更新/添置了康复治疗设备(2018年4月完成门诊搬迁)。2017年，成功申请到药物临床试验康复专业组资格。

2018年12月，成功申请到上海市住院医师规范化培训基地。2018年，成功申请到干部保健项目。

2019年9月，成功申请到上海市临床重点专科项目。

2020年起，积极参加抗疫工作(2020年武汉疫情支援1人次;2022年上海疫情支援3人次)，同时科室多名医务工作者参加发热门诊、核酸检测门诊、社区配药门诊、核酸采样、疫情科普视频制作等等。

2021年12月21日，中山医院康复医学科“轮椅圈”荣获第九届全国医院品管圈(多维工具)大赛-QFD创新型专场一等奖。

截止2022年6月，康复研究所设有所长1名，名誉所长1名，副所长6名，秘书1名。中山医院康复医学科工作人员76名，其中高级职称8名、中级职称16名。