โรงพยาบาลภูมิพลอดุลยเดช พอ. ในระยะแรกนั้นยังไม่ได้แบ่งเป็นแผนกหรือฝ่ายอย่างชัด เนื่องจากยังมีบุคคลากรไม่มากนัก มี นาวาอากาศตรี สดับ ธีรบุตร (พลอากาศตรี สดับ ธีรบุตร) เป็นหัวหน้าอายุรแพทย์คนแรก

๒๔ ธันวาคม ๒๔๙๕ กองทัพอากาศได้ปรับปรุงอัตรากำลังและส่วนราชการใหม่ ตามอัตรา ทอ.๒๔๙๕ โรงพยาบาลภูมิพลอดุลยเดช ได้รับการปรับปรุงส่วนราชการแบ่งออกเป็น ๑๖ ส่วน แผนกอายุรกรรม นับเป็นแผนกหนึ่งที่รวมอยู่ในการปรับปรุงส่วนราชการในครั้งนั้น โดยมี นาวาอากาศตรี น้อย ปาณิกบุตร เป็นหัวหน้าแผนกคนแรก แผนกอายุกรรมเมื่อแรกตั้งนั้น ได้รวมการรักษาด้านกุมารเวชกรรมเข้ามาอยู่ในแผนกด้วย มีอาคารผู้ป่วยในทั้งหมด ๓ อาคาร คือ อาคาร ๙ (รับผู้ป่วยชาย) อาคาร ๕ (รับผู้ป่วยหญิงและกุมาร) และอาคาร ๖ ชั้นบน (รับผู้ป่วยชายโรคติดต่อและวัณโรค) ส่วนด้านทารกแรกคลอด แยกไปขึ้นกับแผนกสูติ-นรีเวชกรรม ใช้อาคาร ๑ เป็นอาคารตรวจโรคผู้ป่วยนอกและอาคาร ๑๐ สำหรับผู้ป่วยพิเศษ