2004年12月31日，位于北京市石景山区京原路的原中铁建总医院从企业中分离，整体划转，并入北京朝阳医院，成立北京朝阳医院京西院区。是石景山地区唯一一家非营利性三级甲等综合性医院。
经过近一年的停业装修改扩建，更新医疗设备460余台（套），进行人员培训和面向国内外招聘引进学科高端人才，于2005年3月28日开诊试运行。首批开设550张病床，其中重症监护病床32张。经过一个多月的试运行，各项医疗工作运转正常，于2005年5月19日正式开院，并举行了隆重的开院庆典仪式。党和国家领导人何鲁丽、吴阶平、韩启德给医院发来了贺信和贺电；卫生部副部长黄洁夫、北京市副市长牛有成等各级领导亲临会场，为京西院区的开院发表了热情洋溢的讲话，对京西院区的建设和发展提出了明确的要求，并寄予了厚望。
京西院区依托朝阳医院本部强大的学术学科和人才资源优势，资源共享，科室设置齐全，拥有一批高水平的医疗知名专家、学者与学科带头人。在高水平综合医院基础上，突出专科特色，重点打造呼吸中心、心脏中心、重症监护中心、急诊中心、职业病与化学品中毒救治中心等优势学科和干部综合科、脑病中心、肾病中心、肝胆中心等特色科室。同时，承担突发性公共卫生事件的应急功能。