ศูนย์บริการโลหิตแห่งชาติ ถือกำเนิดขึ้นจากการประชุมสันนิบาตกาชาด ครั้งที่ 17 ณ กรุงสต็อกโฮม ประเทศสวีเดน ที่มีมติให้สภากาชาดแต่ละประเทศจัดตั้งงานบริการโลหิตขึ้น โดยยึดถืออุดมคติว่า “ผู้บริจาคโลหิตต้องมาด้วยจิตศรัทธา ไม่ต้องการสิ่งตอบแทนหรือหวังผลตอบแทนแต่อย่างใด”

          ประเทศไทยจึงได้จัดตั้งแผนกบริการโลหิตขึ้น ในกองวิทยาศาสตร์ สภากาชาดไทย เมื่อปี พ.ศ. 2495 เพื่อตอบสนองสภากาชาดสากล จากนั้นได้พัฒนาเป็น “ศูนย์บริการโลหิตแห่งชาติ” และได้รับพระมหากรุณาธิคุณจากพระบาทสมเด็จพระบรมชนกาธิเบศร มหาภูมิพลอดุลยเดชมหาราชบรมนาถบพิตร และสมเด็จพระนางเจ้าสิริกิติ์ พระบรมราชินีนาถ พระบรมราชชนนีพันปีหลวง สภานายิกาสภากาชาดไทย เสด็จพระราชดำเนินไปทรงเปิดอาคาร “รังสิตานุสรณ์” เพื่อเป็นอาคารที่ดำเนินการบริการโลหิต เมื่อปี พ.ศ. 2496 และเมื่อวันที่ 13 ตุลาคม พ.ศ. 2512 เสด็จพระราชดำเนินไปทรงเปิด “อาคารศูนย์บริการโลหิตแห่งชาติ” เพื่อใช้เป็นอาคารที่ทำการบริการโลหิตหลังใหม่ ยังความปลาบปลื้มปีติยินดี และเป็นสิริมงคลอย่างยิ่งต่อองค์กร จึงถือวันที่ 13 ตุลาคม ของทุกปี เป็นวันสถาปนาศูนย์บริการโลหิตแห่งชาติ สภากาชาดไทย

        จากนั้นในวันที่ 25 มีนาคม พ.ศ. 2552 สมเด็จพระกนิษฐาธิราชเจ้า กรมสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี อุปนายิกาผู้อำนวยการสภากาชาดไทย เสด็จพระราชดำเนินไปทรงประกอบพิธีเปิด อาคารเฉลิมพระเกียรติบรมราชินีนาถ ซึ่งใช้เป็นอาคารที่ทำการของศูนย์บริการโลหิตแห่งชาติจวบจนปัจจุบัน

         ตลอดระยะเวลาการดำเนินงาน 55 ปี ศูนย์บริการโลหิตแห่งชาติ สภากาชาดไทย ได้ดำเนินงานบริการโลหิต เพื่อยกระดับคุณภาพชีวิตของประชาชนทางด้านการแพทย์และสาธารณสุข ภายใต้นโยบายที่ให้ผู้รับบริการเป็นศูนย์กลาง (customer center) ได้แก่ ผู้บริจาคโลหิต ผู้ป่วย และโรงพยาบาลที่ต้องการใช้โลหิตในการรักษาพยาบาล