Cietokšņa celtniecības sākumā Dinaburgā dislocējās kara hospitālis ar 300 vietām.
1820.gadā pēc arhitekta A.Štrauberta projekta cietoksnī uzsāka hospitāļa celtniecību 500 gultas vietām. Celtniecību pabeidza 1827.gadā. Par pirmo ārstu strādāja Jefrems Adamovičs. Pie hospitāļa vienlaikus atvēra aptieku, kuru vadīja ievērojamais farmaceits Melhiors Kubli. Viņš arī pētīja minerālavotus Krāslavā.
1837.gadā hospitāli paplašināja līdz 900 gultas vietām. Tas izveidojās par vienu no nozīmīgākajām 4.klases kara medicīniskajām iestādēm Krievijā. Toties pēc 4 gadiem un vēlāk sakarā ar gultas vietu skaita samazināšanos hospitālim piešķir zemāku kategoriju – sākumā 3.klasi un tad - 2.klasi. Pirmā pasaules kara priekšvakarā hospitāli pārveido par kara lazareti.
No 1874.gada hospitālī tika sagatavotas žēlsirdības māsas.
1882.gadā Dvinskā (Daugavpilī) nodibina Medicīnas darbinieku biedrību. Tās aktīvi biedri ir hospitāļa ārsti. Acu nodaļas vadītājs S.Fialkovskis kļūst par biedrības pirmo sekretāru, bet 1883.-1889.gadā par priekšsēdētāju.
Pirmā pasaules kara laikā hospitālī ārstējās krievu armijas pārstāvji. Vācu karagūstekņiem atvēra speciālu nodaļu. Kara beigās cietoksnis un hospitālis bija tukšs.
20.gs. 20.-30. gados hospitāļa ēkā izvietoja Latvijas Armijas kara slimnīcu. Tās darbība sākās sarežģītos apstākļos. Stāvoklis uzlabojās pēc armijas Sanitārā dienesta izveidošanas.
1928.gadā Daugavpils kara slimnīcā izveidoja tam laikam atbilstošus fizioterapijas un rentgenoloģijas kabinetus. 1930.gadā modernizēja virtuvi un uzstādīja jaunas veļas mazgājamās mašīnas. 1931.gadā atvēra acu un ausu - deguna nodaļas. 1934.gadā aprīkoja stacionāru dezinfekcijas kameru. 1935.gadā Mežciemā kā kara slimnīcas nodaļu atklāja bērnu koloniju militārpersonu bērniem ar 75 vietām, bet 1939.gadā pašā slimnīcā – bērnu infekcijas nodaļu. Vienā no cietokšņa bastioniem izveidoja parku, kur slimajiem pastaigāties. Slimo rīcībā bija arī liela lasītava. Daugavpils kara slimnīcā tās 15 gadu darbības laikā ir ārstējušies ap 47 000 pacientu.

Kara slimnīcas priekšnieki :
1920.-1921.g. - ārsts kapteinis Blūmenfelds
1921.-1922.g. - ārsts pulkvedis-leitnants Emīls Hugo Skadiņš
1922.-1930.g. - ārsts pulkvedis-leitnants Jānis Alksnis
1931.-1940.g. - ārsts pulkvedis-leitnants Bruno Blosfelds

1940.gadā šeit tika izvietots Sarkanās Armijas hospitālis. Otrā pasaules kara sākumā hospitāli no Daugavpils evakuēja. Šajā laikā to izmantoja vācu okupācijas karaspēka daļas.
1944.gada rudenī darbu atsāka PSRS Kara ministrijas hospitālis. Garnizona hospitālī bija 4 nodaļas (ķirurģiskā, terapeitiskā, ādas - veneroloģiskā un infekcijas) ar 100 gultas vietām. Tajā ārstējās Daugavpils Kara daļas karavīri un militārpersonas, kara veterāni un viņu ģimenes locekļi.
Pēc Augstākās tehniskās aviācijas skolas izvešanas no Daugavpils cietokšņa hospitālis pārtrauca savu darbu. Ārsti un medicīniskais personāls, tehniskais aprīkojums tika pārvietoti uz Stavropoli.