คณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยนเรศวร
คณะรัฐมนตรีจึงมีมติให้จัดตั้งคณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยนเรศวร เมื่อวันที่ 18 มกราคม พ.ศ. 2537 และในคราวเดียวกันนั้น คณะรัฐมนตรีได้อนุมัติโครงการก่อสร้างอาคารศูนย์วิจัยทางวิทยาศาสตร์สุขภาพ โดยมุ่งหวังให้เป็นสถานที่สำหรับการเรียนการสอนนิสิตในกลุ่มวิทยาศาสตร์สุขภาพทั้งหมดของมหาวิทยาลัย และเพื่อเป็นโรงพยาบาลหลักของคณะสำหรับการเรียนการสอนของนิสิตแพทย์ต่อไปในอนาคต ซึ่งการก่อสร้างอาคารศูนย์วิจัยทางวิทยาศาสตร์สุขภาพแล้วเสร็จและเริ่มเปิดให้บริการแก่ประชาชนทั่วไปตั้งแต่ปี พ.ศ. 2545 ในช่วงแรกได้ใช้ชื่อว่า ""สถาบันวิจัยทางวิทยาศาสตร์สุขภาพ มหาวิทยาลัยนเรศวร"" โดยเป็นหน่วยงานที่ขึ้นตรงต่อมหาวิทยาลัยนเรศวร เพื่อความคล่องตัวในการบริหารงาน และต่อมาได้เข้ารวมเข้าเป็นส่วนหนึ่งของคณะแพทยศาสตร์ในปี พ.ศ. 2548 พร้อมทั้งใช้ชื่อเป็น "โรงพยาบาลมหาวิทยาลัยนเรศวร"
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