..กรมอานามัย กระทรวงสาธาณสุขได้จัดงบประมาณ สร้างสถานีอนามัยชั้นหนึ่งและอาคารต่าง ๆ โดย ได้รับบริจาค ที่ดินบริเวณสถานีตำรวจภูธรอำเภอพิชัย หมู่ที่ 3 ตำบลในเมือง อำเภอพิชัย จังหวัดอุตรดิตถ์ ซึ่งได้เปิดบริการเมื่อวันที่ 8 ธันวาคม 2509 โยมีนายแพทย์ประยูร บุญเพียร เป็นหัวหน้าสถานีอนามัยชั้นหนึ่งแห่งนี้เป็นคนแรก การใช้บริการในระยะแรกประชาชนมารับบริการไม่มากนักเพราะ ขาดแพทย์อยู่ประจำ ในปี พ.ศ. 2516 จึงได้มีการจัดสรรให้มีแพทย์ประจำหมุนเวียนท่านละ 6 เดือน ทำให้ประชาชน มารับบริการเพิ่มมากขึ้น

          ..ต่อมาทางราชการ ได้เปลี่ยนชื่อจากสถานีอนามัยชั้นหนึ่ง เป็นศูย์การแพทย์และอนามัยและเปลี่ยนชื่อเป็นโรงพยาบาลพิชัย ในปี พ.ศ. 2522 ขณะนั้นสถานที่ตั้งโรงพยาบาลเดิมมีเนื้อที่คับแคบ ไม่สามารถขยายอาคารสำหรับให้บริการผู้ป่วยซึ่งเพิ่มจำนวนมากขึ้นได้เพียงพอ กระทรวงสาธารณสุขจึงอนุมัติให้ก่อสร้าง โรงพยาบาลขนาด 10 เตียงขึ้นที่บริเวณหมู่ที่ 1 ระหว่างทางถนนสาย พิชัย-บ้านแก่ง ตำบลในเมือง ห่างจากตัวอำเภอประมาณ 2 กิโลเมตร ซึ่งเปิดให้บริการเมื่อเดือนเมษายน 2527 และในเดือน พฤศจิกายน 2527 ได้รับบริจาค จากท่านพระครูธรรมมานุรักษ์ เจ้าคณะอำเภอพิชัยและพ่อค้าประชาชนในอำเภอพิชัย สร้างตึกสงฆ์อาพาธ ให้แก่โรงพยาบาลและในเวลาต่อมา นายแพทย์สุเพียว อึ้งวิจารย์ปัญญา ผู้อำนวยการโรงพยาบาลพิชัยและ นายพิชัย วรรณพัฒน์ นายอำเภอพิชัย สภาตำบลในเมือง และกระทรวงมหาดไทย อนุมัติให้ใช้ที่ดินสาธารณะจำนวน 65 ไร่ ขยายเป็นโรงพยาบาล 30 เตียง ซึ่งรวมมีเนื้อที่ทั้งหมด เปิดให้บริการแก่ประชาชน เมื่อ 16 กรกฎาคม 2530 และได้ดำเนินการปรับปรุงด้านบริการ ตลอดจนอาคารสถานที่มาตลอด มีผู้ป่วยมารับบริการจำนวนมากทำให้สถานที่ให้บริการคับแคบไปกระทรวงสาธารณสุขจึงได้อนุมัติ

งบประมาณให้สร้างอาคารพักผู้ป่วยในขึ้นอีก 1 หลังและได้เปิดให้บริการเป็นโรงพยาบาลขนาด 60 เตียง ตั้งแต่วันที่ 20 มิถุนายน 2543 เป็นต้นมา

1. นายแพทย์ประยูร บุญเพียร พ.ศ. 2509 - พ.ศ. 2510

2. แพทย์หมุนเวียน ท่านละ 6 เดือน พ.ศ. 2511 - พ.ศ. 2520

3. นายแพทย์สุเพียว อึ๊งวิจารย์ปัญญา พ.ศ. 2523 - พ.ศ. 2537

4. นายแพทย์อิ๊ดยังวัน ยงย่วน พ.ศ. 2537 - พ.ศ. 2541

5. นายแพทย์ขจร วินัยพานิช พ.ศ. 2541 - 2549

6. นายแพทย์ทศนาถ อำพนนวรัตน์ พ.ศ. 2549 - ปัจจุบัน