У 1963 р. з метою створення необхідних умов для проведення наукових розробок з актуальних теоретичних, гігієнічних і клінічних проблем та підготовки наукових кадрів вищої (кандидати та доктори наук) кваліфікації, у Дніпропетровському медичному інституті було організовано Центральну науково-дослідну лабораторію (ЦНДЛ).
У 1996 р., у зв'язку із зміною умов господарювання, ректором Г. В. Дзяком було поставлено завдання: виходячи з наявних обсягів фінансування, зберегти основні підрозділи лабораторії, поліпшити її матеріальне оснащення і кадровий склад, забезпечити можливість її подальшого розвитку на провідних напрямках наукових досліджень. Було проведено структурну реорганізацію лабораторії; її співробітники були зведені у дві функціональні групи:
групу параклінічних методів досліджень;
групу експериментальної патології.
Керуючись положенням Ст. 30 Закону України «Про вищу освіту», Статутом Дніпропетровської державної медичної академії з метою розширення досліджень з пріоритетних напрямків розвитку медичної науки, включаючи біотехнологічні та інноваційні розробки, для проведення їх на сучасному науково-аналітичному рівні, згідно наказу ректора ДЗ «ДМА» № 315 від 12.09.2011 р. з 1 вересня 2011 р. Центральну науково-дослідну лабораторію було реорганізовано у Науково-дослідний інститут медико-біологічних проблем (НДІ МБП).
Директором новоствореного НДІ МБП призначено доктора медичних наук, професора Дроздова Олексія Леонідовича, який керував НДІ МБП до 2018 року.
З 22 січня 2018 р. директором НДІ МБП призначено доктора медичних наук, професора Шевченка Олександра Анатолійовича, який керував НДІ МБП до 2020 року.
З 01 грудня 2020 р. директором НДІ МБП призначено доктора медичних наук, професора Горбунцова Вячеслава Вячеславовича, який керував НДІ МБП до 2022 року.
З 01 листопада 2022 р. директором НДІ МБП призначено доктора медичних наук, професора Онул Наталію Михайлівну.