หน่วยบริการโลหิตจัดตั้งขึ้น ในปี พ.ศ.๒๔๙๓ ทั้งนี้ เพื่อให้การสนับสนุนต่อการรักษาพยาบาลทางการทหารในช่วงสงคราม ครั้งแรกของผู้ป่วยสงครามที่จำเป็นต้องได้รับกการให้เลือดกลางอากาศ คือ เมื่อปี พ.ศ. ๒๔๙๖ ทำให้เกิดการเล็งเห็นถึงความสำคัญ ที่โรงพยาบาลทหารอากาศจำเป็นจะต้องมีธนาคารเลือดไว้ใช้เมื่อจำเป็น และในเวลาต่อมาหน่วยบริการโลหิตได้รับการยกฐานะขึ้นเป็น “แผนกบริการโลหิต” เมื่อปี พ.ศ. ๒๕๐๕ ในการดูแลของโรงพยาบาลภูมิพลอดุลยเดช
ปี พ.ศ. ๒๕๑๔ นาวาอากาศโท ประกอบ บุรพรัตน์ (ยศขณะนั้น) มาควบคุมดูแลหน่วยบริการโลหิต ได้พัฒนาหน่วยบริการโลหิตให้มีความเจริญก้าวหน้าและทันสมัยขึ้นเป็นอย่างมาก กองบริการโลหิต โรงพยาบาลภูมิพลอดุลยเดช สามารถเปิดเป็น สาขาบริการโลหิตแห่งชาติ สภากาชาดไทยได้ในวันที่ ๑๕ ตุลาคม ๒๕๑๙ ซึ่งเป็น ๑ ใน ๕ สาขา ของศูนย์บริการโลหิตแห่งชาติ สภากาชาดไทย ที่อยู่ในกรุงเทพมหานคร และทำให้ผู้บริจาคโลหิตให้แก่โรงพยาบาลภูมิพลอดุลยเดช มีสิทธิเทียบเท่ากับผู้บริจาคโลหิตให้แก่ศูนย์บริการโลหิตแห่งชาติ สภากาชาดไทยทุกประการ
นอกจากนั้น ได้ปรับปรุงห้องรับบริจาคโลหิต เพื่อให้สามารถรับบริการผู้ที่มาบริจาคโลหิตได้คราวละจำนวนมาก และนอกจากนั้นยังสามารถนำหน่วยรับบริจาคโลหิตเคลื่อนที่ออกไปรับการบริจาคโลหิตตามสถานที่ราชการ โรงงานอุตสาหกรรมในบริเวณใกล้เคียงรอบๆ โรงพยาบาล จากชุมชนชาวบ้านโดยใช้ศาลาการเปรียญของวัดสถานที่ศึกษาต่างๆ ในช่วงที่ขาดแคลนโลหิตเคยมีการนำหน่วยออกไปรับบริจาคโลหิตในจังหวัดที่ไกลๆโดยใช้เครื่องบินแบบ ซี ๑๒๓ เช่น กองบิน ๑ กองบิน ๔ และ กองบิน ๒ เป็นต้น
ในระยะนี้โรงพยาบาลต่างๆ ได้งดการ ซื้อ – ขาย โลหิตตามนโยบายของศูนย์บริการโลหิตแห่งชาติ สภากาชาดไทย โดยจะรับโลหิตจากผู้ที่มีความประสงค์บริจาคให้เท่านั้น และยังได้มีการรณรงค์การจัดหาโลหิตอย่างจริงจัง ทำให้มีโลหิตพอใช้ในการรักษาพยาบาล และเหลือพอที่จะบริหารให้แก่โรงพยาบาลใกล้เคียงต่างๆ ที่มาขอใช้โลหิตเพื่อการรักษา
เวลาต่อมา นาวาอากาศโท ประกอบ บุรพรัตน์ (ยศขณะนั้น) เห็นถึงความจำเป็นในการบริการที่มีประสิทธิภาพ จึงได้นำเรียนผู้บังคับบัญชา ขออนุมัติจัดตั้งอัตรากำลังพล และในปี พ.ศ. ๒๕๒๑ ได้รับอนุมัติเป็น “กองบริการโลหิต”
ซึ่งจากผลงานการออกปฏิบัติงาน การจัดเก็บโลหิตที่นอกสถานที่ตั้งอย่างต่อเนื่องจนปัจจุบัน การคัดเลือกในห้องปฏิบัติการที่ทันสมัย และมีการนำเลือดไปใช้ประโยชน์ได้อย่างได้ผล ทำให้กองบริการโลหิต โรงพยาบาลภูมิพลอดุลยเดช เป็นหน่วยบริการโลหิตแห่งหนึ่งที่เป็นมาตรฐาน เป็นส่วนสำคัญประการหนึ่งที่ทำให้การรักษาผู้ป่วยด้านอุบัติเหตุ และศัลยกรรมทุกด้าน ประสบความสำเร็จได้ในปัจจุบัน
