โรงพยาบาลมหาวิทยาลัยนเรศวร
เมื่อวันที่ 18 มกราคม พ.ศ. 2537 คณะรัฐมนตรีมีมติให้มหาวิทยาลัยนเรศวรจัดตั้งคณะแพทยศาสตร์ขึ้น และในคราวเดียวกันก็ได้อนุมัติให้ดำเนินการก่อสร้างอาคารวิทยาศาสตร์การแพทย์ (ปัจจุบันคืออาคารคณะแพทยศาสตร์และคณะวิทยาศาสตร์การแพทย์) เพื่อรองรับการจัดการเรียนการสอนนิสิตแพทย์ในระดับชั้นพรีคลินิก (ชั้นปี 2-3) รวมทั้งโครงการก่อสร้างอาคารศูนย์วิจัยทางวิทยาศาสตร์สุขภาพ มหาวิทยาลัยนเรศวร โดยมุ่งหวังให้เป็นสถานศึกษาสำหรับการเรียนการสอนในกลุ่มวิทยาศาสตร์สุขภาพของมหาวิทยาลัยนเรศวรในส่วนที่เกี่ยวกับการฝึกภาคปฏิบัติการ และเป็นสถานที่พักอาศัยของนิสิตแพทย์ และนิสิตกลุ่มวิทยาศาสตร์สุขภาพอื่น ๆ ที่เรียนภาคปฏิบัติด้วย นอกจากนี้ยังมุ่งหวังให้เป็นศูนย์วิจัยทางการแพทย์และการสาธารณสุขของประเทศในเขตภาคเหนือตอนล่าง รวมทั้งเพื่อเพิ่มขีดความสามารถในการให้บริการทางการแพทย์และการรักษาพยาบาลแก่ประชาชนในเขตพื้นที่จังหวัดพิษณุโลกและจังหวัดใกล้เคียงได้มากยื่งขึ้น
การก่อสร้างศูนย์วิจัยทางวิทยาศาสตร์สุขภาพ มหาวิทยาลัยนเรศวร เริ่มขึ้นในปี พ.ศ. 2539 จนแล้วเสร็จและเริ่มเปิดให้บริการแก่ประชาชนทั่วไปตั้งแต่ปี พ.ศ. 2543
คณะวิทยาศาสตร์การแพทย์ มหาวิทยาลัยพะเยา
ต่อมา เมื่อวันที่ 21 กรกฎาคม พ.ศ. 2550 ในคราวประชุมครั้งที่ 13 (4/2550) สภามหาวิทยาลัยนเรศวร ได้มีมติให้เปลี่ยนชื่อ "มหาวิทยาลัยนเรศวร วิทยาเขตสารสนเทศพะเยา" เป็น "มหาวิทยาลัยนเรศวร พะเยา" และได้มีการตราพระราชบัญญัติมหาวิทยาลัยพะเยา พ.ศ. 2553 เมื่อวันที่ 12 กรกฎาคม พ.ศ. 2553 และประกาศในราชกิจจานุเบกษาเมื่อวันที่ 16 กรกฎาคม พ.ศ. 2553 จึงถือได้ว่ามหาวิทยาลัยพะเยาได้แยกออกจากมหาวิทยาลัยนเรศวร และเป็นมหาวิทยาลัยเอกเทศอย่างเต็มรูปแบบ ดังนั้นสำนักวิชาวิทยาศาสตร์การแพทย์จึงได้เป็นองค์กรที่เทียบเท่าคณะและได้เปลี่ยนเป็นคณะวิทยาศาสตร์การแพทย์ ตามประกาศมหาวิทยาลัยพะเยา เรื่อง การจัดตั้งส่วนงานวิชาการของมหาวิทยาลัยพะเยา พ.ศ. 2553 ตั้งแต่วันที่ 1 ตุลาคม พ.ศ. 2553 เป็นต้นมา