โรงพยาบาลสมเด็จพระบรมราชเทวี ณ ศรีราชา กำเนิดขึ้นจากพระประสงค์ของสมเด็จพระนางเจ้าสว่างวัฒนา พระบรมราชเทวี หลังจากพระองค์เสด็จประพาสและประทับพักฟื้น ณ พระตำหนัก ตำบลบางพระ จังหวัดชลบุรี ในปี พ.ศ. 2441 ในการนี้เจ้าพระยาสุรศักดิ์มนตรี (เจิม แสง-ชูโต)ได้จัดสร้างเรือนไม้ยื่นลงในทะเลตำบลศรีราชา เพื่อเป็นพระตำหนักแห่งใหม่และเชิญเสด็จจากตำบลบางพระมาประทับที่นี่ แต่พระตำหนักเรือนไม้ดังกล่าวอยู่ในน้ำ คับแคบและไม่แข็งแรง ราว 1 ปีหลังสร้างเสร็จ สมเด็จพระพันวัสสาอัยยิกาเจ้าจึงทรงพระดำริเลือกหาพื้นที่บนชายฝั่งตำบลศรีราชาสำหรับสร้างพระตำหนัก จนกระทั่งพระองค์พอพระทัยพื้นที่บริเวณเนินเขาชายทะเลด้านทิศใต้ของพระตำหนักไม้เดิม พระวรวงศ์เธอ พระองค์เจ้าสายสนิทวงศ์และเจ้าพระยาสุรศักดิ์มนตรีถวายความเห็น ต่อมามีพระกระแสรับสั่งให้จัดสร้างพระตำหนักใหญ่ 3 ชั้นขึ้นหลังหนึ่งสำหรับเป็นที่ประทับและเรือนหลังย่อมๆอีก 4-5 หลัง[4]

ประชาชนย่อมมีความเดือดร้อนทุกข์ทรมานจากการเจ็บไข้นั้น ถ้าได้มีสถานที่พยาบาลคนเจ็บไข้ขึ้นในตำบลนี้ นอกจากจะได้ใช้เป็นที่รักษาพยาบาลข้าราชบริพารและผู้ที่ตามเสด็จนั้นแล้ว ยังจะเป็นสาธารณประโยชน์ให้ประชาชนในท้องถิ่นที่ใกล้เคียงได้พึ่งพาอาศัยในยามเจ็บไข้ ซึ่งเป็นสาธารณกุศลและเป็นการช่วยชาติบ้านเมืองอีกส่วนหนึ่ง— สมเด็จพระศรีสวรินทิราบรมราชเทวี พระพันวัสสาอัยยิกาเจ้า

ระหว่างที่สมเด็จพระนางเจ้าสว่างวัฒนา พระบรมราชเทวีประทับอยู่ที่ตำหนักแห่งนี้ มีข้าราชบริพารและเจ้าหน้าที่รักษาพระองค์เป็นจำนวนมากที่เจ็บป่วย ประชาชนในเขตตำบลนี้ย่อมต้องเจ็บป่วยเช่นเดียวกัน ด้วยพระทัยเต็มไปด้วยการกุศลสาธารณะจึงทรงมีดำริให้สร้างสถานพยาบาลขึ้นในบริเวณใกล้เคียงพระตำหนักของพระองค์ ในช่วงก่อตั้งมีพระบำบัดสรรพโรค(หมอเอช. อาดัมสัน) เป็นผู้ช่วยในการวางแผนผังการก่อสร้าง โดยสร้างเป็นเรือนหลังคามุงจาก 2 ชั้นขึ้นก่อน 1 หลัง แล้วเพิ่มขึ้นอีก 4 หลังเป็นกลุ่มอาคารเดียวกันยื่นลงไปในทะเล การก่อสร้างสถานพยาบาลใหม่นี้แล้วเสร็จในต้นเดือน กันยายน พ.ศ. 2445[5]

พระเจ้าน้องยาเธอ กรมหมื่นวิวิธวรรณปรีชา อธิบดีกรมพยาบาล กระทรวงธรรมการ เสด็จประกอบพิธีเปิดสถานพยาบาลนี้ในวันที่ 10 กันยายน พ.ศ. 2445 มีชื่อเรียกในขณะนั้นว่า “โรงพยาบาลศรีมหาราชา” ต่อมาพระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัวโปรดเกล้าพระราชทานนามโรงพยาบาลนี้ว่า “โรงพยาบาลสมเด็จ”[6]