Am 1. April 1914 eröffnet Carl Thiem in Cottbus die "Vereinigten Städtischen und Thiemschen Heilanstalten". Prof. Carl Thiem ist nicht nur Gesundheitspolitiker, er ist vor allem auch ein hervorragender Unfallchirurg. Heutzutage ehrt die Deutsche Gesellschaft für Unfallchirurgie ihre Besten mit der Thiem-Medaille. Seit 1991 trägt das Klinikum seinen Namen.
Die ersten Erweiterungsbauten entstehen 1928/29. Während des Zweiten Weltkrieges wird eine Kapazität von 950 Betten erreicht, von denen 460 als Lazarett für die Wehrmacht dienen. Im Februar 1945 bei Luftangriffen zu 90 Prozent zerstört, wird das Krankenhaus bis Ende 1949 in drei Stufen wieder aufgebaut.
Durch die enge Verzahnung von ambulanter und stationärer Betreuung nimmt das Krankenhaus in den folgenden Jahrzehnten eine DDR-typische Entwicklung. Nach der Ernennung zum Bezirkskrankenhaus 1953 spezialisiert sich der klinische Betrieb. Zwischen 1977 und 1983 erfolgen umfangreiche Neubauten.
Nach der Wende werden zunächst wesentliche Investitionen in moderne Medizintechnik getätigt. Seit 2003 wird ein umfassendes Neubauvorhaben im Gesamtumfang von rund 117 Millionen Euro realisiert – das größte Krankenhausinvestitionsprogramm im Land Brandenburg.
