医院的前身为中国人民解放军中南军区第二兵站医院，于1951年2月在南宁市郊区明秀村成立；

1952年7月第二兵站医院移交地方由广西省卫生厅接收，大部分人员调到柳州市与桂林陆军三医院柳州分院及贵县部队收容所合并，报经中南军政委员会卫生部批复，同意将第二兵站医院更名为柳州第一慢性病院，医院归属省人民政府领导，仍保留部队编制。院部设在柳州市鱼峰路，下设三个医疗所，分别在东台路、柳石路和屏山大道。

1953 年 7 月，医院迁至现址（柳州市羊角山路8号，原柳州高级工业学校旧址）。

1953年10月，经广西省卫生厅呈中南军区卫生局报中央卫生部批复，同意将柳州第一慢性病院更名为广西省柳州康复医院，同时医院官兵集体转业。

1956年4月，由于结核病流行，威胁到人民生命安全和身体健康，省卫生厅根据国家部署要求，将广西柳州康复医院更名为广西结核病医院，收治全省结核病人。

1956年12月，根据国家卫生部结核病要“防治结合”的方针，又将医院更名为广西结核病防治院，在院内增设广西结核病防治研究所。

1987 年 12 月，经自治区卫生厅批准，更名为广西壮族自治区龙潭医院。

2021 年 7 月，广西壮族自治区龙潭医院更名为广西壮族自治区胸科医院（自治区第四人民医院），突出专科特色，促进医院高质量发展。