คณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ ได้มีการจัดตั้งมาตั้งแต่ปี พ.ศ.2528 ซึ่งขณะนั้น ศาตราจารย์ คุณหญิงนงเยาว์ ชัยเสรี ดำรงตำแหน่งอธิการบดี และได้มีการสานต่อในสมัยศาสตราจารย์เกริกเกียรติ พิพัฒน์เสรีธรรม ดำรงตำแหน่งอธิการบดีในปี พ.ศ.2531 ซึ่งสภามหาวิทยาลัยได้อนุมัติโครงการจัดตั้งคณะแพทยศาสตร์ ในเดือน สิงหาคม 2531 และได้รับการอนุมัติการจัดตั้งจากที่ประชุมคณะรัฐมนตรี เมื่อวันที่ 30 มกราคม พ.ศ.2533 โดยทบวงมหาวิทยาลัยของรัฐได้ให้ความเห็นชอบอนุมัติหลักสูตรแนวใหม่ คือ การใช้ปัญหาเป็นฐานและเน้นการศึกษาที่ชุมชนเป็นหลัก (Problem based learning and community-oriented) พร้อมเสนอแนะการบริหารแบบศูนย์กลาง โดยไม่มีภาควิชา ต่อมาได้มีประกาศพระราชกฤษฎีกาจัดตั้งคณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ ในวันที่ 19 มีนาคม พ.ศ.2533 นับเป็นคณะที่ 11 ของมหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ และเป็นคณะแพทยศาสตร์ที่ 9 ของประเทศไทย โดยคณบดีคนแรกของคณะแพทยศาสตร์ คือ ศาสตร์จารย์นายแพทย์ อารี วัลยะเสวี ซึ่งท่านได้ริเริ่มการแบ่งส่วนราชการภายในคณะโดยยึดหลักความกะทัดรัด คล่องตัว และการประสานงาน ดังนั้นจึงไม่มีการแบ่งหน่วยงานเป็นภาควิชาต่างๆ แต่ได้มีการกำหนดให้เป็น “สถานวิทยาศาสตร์” ตามประกาศของทบวงมหาวิทยาลัยของรัฐ เมื่อวันที่ 10 เมษายน 2533 สถานวิทยาศาสตร์คลินิก จะประกอบด้วยสาขาวิชาต่างๆ 14 สาขาวิชา ถึงแม้ว่าในปัจจุบันจะมีการปรับปรุงส่วนราชการใหม่ โดยการแยกโรงพยาบาลธรรมศาสตร์ ออกจากคณะแพทย์ แต่สถานวิทยาศาสตร์คลินิกก็ยังคงเป็นส่วนราชการในคณะแพทยศาสตร์อยู่ โดยมี ผู้ช่วยศาสตราจารย์ นายแพทย์ กัมมาล กุมาร ปาวา เป็นคณบดี ในปลายปี การศึกษา 2547 คณะแพทยศาสตร์ มีนโยบายในการจัดตั้งภาควิชาขึ้น สาขาสูติศาสตร์-นรีเวชวิทยา ได้เปลี่ยนชื่อเป็นโครงการจัดตั้งภาควิชาสูติศาสตร์-นรีเวชวิทยา และเริ่มมีการแบ่งงานของเจ้าหน้าที่สายสนับสนุนวิชาการในแยกไปปฏิบัติหน้าที่ประจำโครงการจัดตั้งภาควิชาต่างๆ
