1990年，榆林籍爱国港商胡星元先生向榆林市政府捐资1000万元用于修建医院。

1992年，医院正式开工建设。

1999年6月23日，胡星元先生诞辰纪念日，医院正式开诊。

2000年4月，中共榆林市星元医院委员会成立，并选举产生了首届党委委员。

2005年，医院组建儿童医院，填补全市儿科专病领域空白。

2009年12月，医院正式通过省卫生厅三乙评审。

2010年-2019年，医院相继与北京安定医院、中国中医科学院西苑医院、西安交大二附院等国内领先的公立医院签订医联体及技术协作协议。

2013年6月23日，医院改扩建工程举行开工奠基仪式。9月，医院成立董事会，并召开第一次工作会议。

2014年9月，以星元医院为龙头，组建成立榆阳区公立医疗集团，实施理事会领导下的院长负责制。

2015年3月，医院改扩建工程正式开工。4月儿童医院搬离。

2016年10月，医院成功承办榆林市首届国际儿科学术大会。

2017年2月，医院成立全市第一个国内名医会诊中心。

2018年11月，医院肛肠科、乳腺科通过榆林市卫计局审批确定为全市重点专科。

2020年8月，根据全区医药卫生体制改革总体布局，医院全面接管痔瘘医院。

2020年11月，肿瘤医院并购完成，医院成立肿瘤科。

2020年9月，医院新院区建设完成，外科大楼开诊运行。

2020年11月25日，榆阳区布病、结核病定点医院落户星元。

2020年12月16日，医院联合榆阳区慈善协会设立“星元医院大病救助基金”。

2021年7月1日，为庆祝中国共产党成立100周年，星元医院建院22周年，全心全意打造“有温度”医院，医院创新惠民举措，提出13项患者暖心举措，包括患者住院免交押金，急诊患者先诊疗、后付费，“星元医院大病救助基金”救助，榆林城区范围内患者免费上门接送等。

2021年12月3日，榆林市心血管病医院正式落户榆林市星元医院。

2021年12月6日，经榆林市榆阳区拥军优属拥政爱民工作领导小组办公室同意，医院成为全区首家获批拥军优属示范医院。

2022年11月13-18日，全市疫情爆发，全院立即投入战斗，24小时建成友芳隔离病区投入使用。

2022年11月23日，医院被确定为新冠定点救治医院，24小时改造、搬迁完毕，启动接诊阳性患者。

2023年4月27日，医院消化内科、心血管内科通过榆林市卫计局审批确定为全市重点专科。

2023年5月16日，榆阳区慈善协会召开二届三次理事（扩大）会议，医院大病慈善救助行动得到高度赞扬和肯定，获得了全区“慈善医院”和“慈善工作先进集体”荣誉称号。

2023年8月23日，中共榆林市委、榆林市人民政府授予医院市级文明单位称号。

2023年12月27日，医院正式挂牌国家心血管疾病临床医学研究中心榆林市合作中心和国家级胸痛中心。

2024年1月10日，增设11：30—14：00午间门诊、17：00—20：00晚间门诊，急诊科、儿科急诊24小时随时接诊。

2024年1月12日，榆林市星元医院通过审核，正式成为中国帕金森联盟成员单位。

2024年2月3日，“健康365工程”第一届医学新进展高峰论坛学术会议在榆林市星元医院隆重召开。

2024年4月3日，与榆林友芳医院签订整体转让协议。

2024年6月21日，经市卫健委批准，我院被确立为榆林市区域医学检验中心的建设单位。