北医三院妇产科始建于1958年，是国家级重点学科，首批211工程重点学科，国内首批博士点授予单位，是中国大陆第一例试管婴儿诞生地（1988年3月10日）。
    1984年起在张丽珠教授领导下，开展试管婴儿技术的研究工作，除诞生中国大陆首例试管婴儿外，又相继诞生了首例配子输卵管移植试管婴儿、冻融胚胎试管婴儿和赠卵试管婴儿等。2006年国内首例世界第二例三冻（冻卵、冻精子、冻胚胎）试管婴儿在北医三院诞生。
    1986年在国家自然科学基金的支持下，卫生部将“试管婴儿”研究工作列入“七五”重点项目，题为“优生－早期胚胎的保护、保存和发育”，该课题由张丽珠教授为技术负责人，由北医三院、湖南医科大学和北京协和医院三家单位同时分头进行。张丽珠教授带领的工作小组依靠所了解的一些国外资料，白手起家，经过第13次IVF-ET，就获得了妊娠成功。1988年3月10日和5月27日，我国大陆首例和第二例试管婴儿分别在北医三院诞生，首例配子输卵管内移植婴儿也于1988年3月18诞生了。
    1992年6月12日、1995年2月6日、1996年9月8日我国首例赠卵试管婴儿、首例冻融胚胎试管婴儿和首例代孕试管婴儿在北医三院诞生。近10年来，将ICSI技术、PGD技术、辅助孵化、未成熟卵体外成熟培养用于临床常规；1997年，在张丽珠教授指导下，通过人窦前卵泡发育的研究使人未成熟卵培养成熟并受精的研究也获得成功，这项仅在个别国家获得成功的成果受到国际著名学者世界第一例试管婴儿缔造者爱德华博土的高度赞誉。
    2001年医院根据发展的需要，投资1000余万元将原来的试管婴儿室扩建成今天2500平方米的生殖医学中心，临床和实验室条件大为改观，2004年4月通过卫生部检查，查获准开展常规IVF-ET、ICSI和PGD。
    2005年，在陈贵安教授领导下，成功克隆出人胚胎干细胞系，并做了多个方向的诱导分化研究，水平达到国际先进行列。
    2005年，陈贵安教授指导培育成功了我国首例也是世界第二例冻卵、冻精和冻胚的“三冻”试管婴儿，成为我国首例试管婴儿诞生后生殖医学界的又一个标志性成就。
    2013年5月，中心成为北京市卫生局“北京市人类辅助生殖技术质量控制和改进中心”主任委员单位。
    2013年，与北京大学合作在世界范围内率先开展“单个卵母细胞全基因组测序”研究，应用MALBAC单细胞基因组高通量测序技术分析了人类单细胞卵母细胞的基因组，通过分析卵母细胞卵母细胞的两个极体细胞推断获得卵母细胞本身的全部基因组信息。这项技术用于胚胎遗传疾病的诊断，能减少母源性先天性遗传缺陷婴儿的出生。成果发表在国际著名学术期刊《CELL》杂志上。
    目前北医三院生殖中心能够开展该领域中的所有技术，包括宫腔镜和腹腔镜检查和治疗等，2007年又开展了注水腹腔镜手术这一最新技术。另外，对多囊卵巢综合征的临床与基础研究方面，在李美芝教授和乔杰教授的领导下，经过20来年的研究，在多项国家自然科学基金资助下进行了深入的基础和临床研究，诊治水平达到国内领先和国际先进。2006年，乔杰教授获得国家“十一五”科技支撑项目支持，在国内牵头从事多囊卵巢综合征的诊断和治疗标准的研究，将进一步加深对该疾病的认识。
    北医三院生殖中心还积极探索宫、腹腔镜微创手术在生殖内分泌疾病和不孕症诊治中的应用。采用宫、腹腔镜治疗子宫内膜异位症、输卵管病变、宫腔病变、多囊卵巢综合征等；此外生殖中心还针对因恶性肿瘤放化疗及其它一些影响生育的问题为患者开展生育力保存的研究和服务。
    北医三院生殖医学中心集医、教、研为一体，是生殖内分泌和不孕症诊治的综合性医疗机构。不仅辅助生殖技术，还在多囊卵巢综合征、子宫内膜异位症、复发性流产及部分遗传性疾病等多种疑难杂症的诊治方面居全国领先国际先进水平，并成为首批卫生部生殖医学临床培训基地。年诊治病例人数居全国前列，2010年门诊量超过20万人次。
    北医三院生殖中心的临床诊疗和科研水平都达到了国内领先和国际先进水平，成为目前国内至全世界最大的生殖内分泌疾病和不孕症诊治的综合性医疗中心之一。
    2016年4月，安测国际与北京大学第三医院生殖医学中心签署了ISO9001:2015质量管理体系认证咨询协议。经过一年半的悉心辅导，近日，北京大学第三医院生殖医学中心顺利通过了瑞士SGS的现场审核。