2004年12月31日，位于北京市石景山區京原路的原中鐵建總醫院從企業中分離，整體劃轉，并入北京朝陽醫院，成立北京朝陽醫院京西院區。是石景山地區唯一一家非營利性三級甲等綜合性醫院。
經過近一年的停業裝修改擴建，更新醫療設備460余臺（套），進行人員培訓和面向國內外招聘引進學科高端人才，于2005年3月28日開診試運行。首批開設550張病床，其中重癥監護病床32張。經過一個多月的試運行，各項醫療工作運轉正常，于2005年5月19日正式開院，并舉行了隆重的開院慶典儀式。黨和國家領導人何魯麗、吳階平、韓啟德給醫院發來了賀信和賀電；衛生部副部長黃潔夫、北京市副市長牛有成等各級領導親臨會場，為京西院區的開院發表了熱情洋溢的講話，對京西院區的建設和發展提出了明確的要求，并寄予了厚望。
京西院區依托朝陽醫院本部強大的學術學科和人才資源優勢，資源共享，科室設置齊全，擁有一批高水平的醫療知名專家、學者與學科帶頭人。在高水平綜合醫院基礎上，突出專科特色，重點打造呼吸中心、心臟中心、重癥監護中心、急診中心、職業病與化學品中毒救治中心等優勢學科和干部綜合科、腦病中心、腎病中心、肝膽中心等特色科室。同時，承擔突發性公共衛生事件的應急功能。