1958年6月1日，徐州市五家镶牙所经上级批准，成立徐州市联合镶牙所，系集体所有制性质，隶属于云龙区卫生科。总所（原健康镶牙所）设在彭城路98号，下设四个分所,分别为:一分所是原虹光镶牙所（位于东站），二分所是原光华镶牙所（位于月波街）,三分所是原保龄镶牙所（位于淮海路），四分所是原太平洋镶牙所（位于大同街）。联合镶牙所成立时共有牙科椅位18台（其中升降椅3台；其余均为简易牙椅）、简易抽水痰盂13台、立体墙壁电机12台等小型器械设带；当时职工仅40人,其中医技人员39人，非医技人员1人；门诊业务以镶牙为主，治疗为辅，开展一些简单的补牙及拔牙业务，年门诊约3万人次.

1959年9月，徐州市联合镶牙所经上级批准，更名为徐州市牙病防治所，单位性质不变,隶属关系不变，自主经营，自负盈亏。更名以后，全所业务由以镶牙为主逐步向以牙病防治为主过渡。1962年,彭城总所科室设置有：口腔内科、口腔外科、口腔矫形科、技工室、X光室、药房、手术室、医护办公室，设病床10张。上半年全所更新油泵升降椅、自来水冲盂，技工室所有的7号、4号脚机全部更换为台式电机和打磨机，消毒设备由原来的煮沸器更新为手提式高压消毒器。

1972年10月，经上级批准，云龙、鼓楼两区管辖的牙病防治所合并，重新组成徐州市牙病防治所。彭城路98号为总所，四个分所保留不变，隶属于徐州市卫生局，升为正科级单位,单位性质不变，经济独立核算。当时有职工96名,其中卫技人员88名，行管后勤人员8名。

1975年，医院调整科室设置和医疗布局，即撤销大同、月波两个分所, 成立淮海口矫门诊部,王振涛任主任；大同分所改为大技工室，顾定一任主任;月波分所改为库房、电工维修室、财务室；彭城总所撤销口腔矫形科,成立大内科,同时恢复病房，开展简单的收治病人工作。

1979年8月3日，经徐州市“革委会”批准，徐州市牙病防治所更名为徐州市口腔病防治院，单位性质和隶属关系不变。1979年11月，全院率先在全市、乃至全省进行经济改革试点,当年的门诊量上升到95690人次，是1976年的1.7倍。1981年全年工作量上升到112949人次, 比1979年增长18%。

1983年以来，在拆除彭城路98号全部旧房的基础上，用长达六年的时间，分五期工程对医院的老、旧、危房进行改建、扩建、加层等施工。最终在1988年初,建成了总建筑面积达1651.19平方米的门诊病房综合楼（主体三层,局部四层）。门诊病房综合楼建成后，医疗办公用房得到改善，院容院貌不断更新，医院的规模明显扩大。

1986年,市政府修建彭城广场，淮海门诊部面临拆迁。为解决技工室安置问题，经卫生局党委出面协调，暂借公费医院三间楼房、三间平房给我院作为安置院办、财务、库房之用,原院办、财务、库房用房（大同街79号）安排给技工室。直至1988年，院部基建任务完成，院办、财务、库房才从公费医院搬回到彭城路98号。

1990年3月，全院的医疗科室基本集中到了彭城路98号的门诊大楼内。第二年在原地安置给我院两层楼房约207 平方米。经装修后,1992年12月1日成立了“徐州市青少年儿童牙病防治中心”，一楼安置正畸室，二楼安置儿童牙病室。

1997年,职工人数由建院时的40 人增加到152人,其中卫技人员113人，其他专业技术人员12人,行政后 勤人员27人，年门诊人次由建院初期的3万增加到16.6万。

1997年10月10日，经徐州市卫生局批准，徐州市口腔病防治院更名为徐州市口腔医院，体制和隶属关系不变。

医院于1998年4月从彭城路98号搬至彭城路112号，技工室搬至大同街青少年儿童牙病防治中心二楼。同时经卫生局协调，我院暂借公费医院半个病 区作为病房手术室收治病人。直至1999年元月，彭城路112号整个六层改建完工后，病房手术室才从公费医院搬回我院。

2000年，徐州市卫生局党委从市一院口腔科选拔周正国、王鹏来两位同志分别任口腔医院正、副院长。为了加强医院管理，二位院长上任后首先对医院各医疗科室进行调整，对中层干部实行竞聘上岗。同时加强了一系列规章制度的执行力度，理顺了全院上下的关系，保证了医疗秩序的畅通，促进了医疗质量和服务质量的提高。

1997年,经市政府再三协调安排，最终将土地管理局位于淮海西路140号办公地址的房产及其附着物（建筑面积5155.98平方米，上地面积2652.6平方米）以850万元的价格转让给我院。2002年12月工商银行徐州市分行将位于淮海西路132号的营业办公楼（建筑面积2855.88平方米）进行拍卖，我院最终以820万元的最高应价成交。2004年11月18日，医院行政、后勤、病房手术室及门诊各科室的一半以上人员搬到了淮海西路132号新院址,开始对外正常门诊。2005年3月根据新院址位置统一编定为淮海西路130号。

2010年5月，我院与徐州医学院签约共建“徐州医学院附属徐州口腔医院”，同年9月23日，“徐州医学院附属徐州口腔医院”揭牌庆典隆重举行。

2011年5月，经市卫生局批准，医院彭城门诊部及口腔研究所门诊试营业开诊。9月29日，徐州市成立由三家市级医院组成的特诊医疗服务中心。徐州市口腔医院为特诊医疗服务中心定点单位之一。（彭城路112号口腔医院拆迁）——彭城门诊部迁移

2013年6月，经美国“微笑列车”唇腭裂修复慈善基金会、国家卫生和计划生育委员会批准，医院正式成为“微笑列车唇腭裂修复慈善基金会项目”合作医院。同年10月23日，医院顺利通过江苏省三级口腔专科医院评审，被确认为三级口腔专科医院，纳入三级医院管理。

2014年1月23日，徐州市口腔医院与南京市口腔医院友好合作医院签约揭牌，成立南京市口腔医院口腔颌面外科徐州分部。3月1日，南京市口腔医院口腔颌面外科徐州分部正式开诊。（周正国院长退休）

2017年8月17日，我院首次获得的国家自然科学基金资助项目。10月25日，“国家口腔疾病临床医学研究中心”揭牌仪式暨口腔临床研究学术研讨会在上海世博展览馆隆重举行。会上，徐州市口腔医院获批国家口腔疾病临床医学研究中心“核心单位”。

2018年1月，新门诊大楼试运营开诊。4月11日，徐州市口腔医院成为“上海第九人民医院集团牙颌面畸形诊治专科联盟”成员。

2018年10月，我院引进“香港大学口腔科张成飞名医工作站”和“上海交通大学医学院附属第九人民医院正颌正畸联合治疗团队”。11月14日，上海第九人民医院集团口腔正畸专科联盟成立暨国家口腔疾病临床医学研究中心临床研究培训在上海九院成功举办，徐州市口腔医院成为上海第九人民医院集团口腔正畸专科联盟成员单位。

11月18日，徐州市口腔医院举行建院60周年庆祝大会。同日，徐州市口腔医院正式成为徐州医科大学直属附属医院（描述经过）。“徐州市口腔医院种植牙专科联盟”、“上海第九人民医院集团牙颌面畸形诊治专科联盟”相继揭牌。

2019年4月17日，我院党组织关系正式转交至徐州医科大学。4月29日徐州市口腔医院被授予“省五一劳模奖状”荣誉称号。同年5月，我院“香港大学口腔科张成飞名医工作站”和“上海交通大学医学院附属第九人民医院正颌正畸联合治疗团队”两个团队引进项目，获批市卫健委“徐州市引进临床医学专家团队计划”项目资助（A类），资助总额3000万元，分5年实施。随后，我院又相继成为上海第九人民医院集团口腔种植临床与研究专科联盟成员单位及上海交通大学医学院附属第九人民医院护理联盟成员单位。

2020年1月3日徐州医科大学附属口腔医院暨徐州市口腔医院丰县分院、丰县口腔医院成立。6月18日，徐州医科大学附属口腔医院召开干部大会，会议宣布：王鹏来同志任党委书记，陈昌锋同志任院长。同年11月，经中共徐州医科大学委员会（徐医大委字〔2020〕30 号）批准，中共徐州医科大学附属口腔医院第一届委员会委员由王鹏来、牛文芝、闫文蕾、陈昌锋、袁长永五位同志组成；王鹏来同志为党委书记，陈昌锋同志为党委副书记。闫文蕾同志为纪委书记。

2021年1月18日，我院儿童口腔科成功创建省级临床重点专科，口腔种植科获评“省级临床重点专科建设单位”。

2月22日，徐州市卫健委公布2020年市级临床重点专科名单，徐州市口腔医院新增牙体牙髓病科、牙周粘膜病科、口腔科护理三个市重点专科，至此，我院所有临床专科及亚专科实现“临床重点专科全覆盖”。

2022年1月19日,徐州市口腔医院获评“2019—2021年度江苏省文明单位”。1月24日,经江苏省教育厅和江苏省科学技术厅(苏教研函〔2021〕20号)批准，徐州市口腔医院获批“江苏省研究生工作站”，于同年3月正式揭牌。5月28日，徐州市口腔医院奎园门诊部盛大开业（奎园门诊部建设情况）。9月10日，我院获批国家自然科学基金项目资助。这也是继2017年我院袁长永教授获批国家自然科学基金项目资助后后，第二位获得此项基金资助科研工作者。

2023年1月19日，徐州市口腔医院王鹏来劳模创新工作室荣获“江苏省示范性劳模创新工作室”荣誉称号。7月4日，经徐州市卫健委批准，徐州市建筑工人医院正式划转我院托管。