В 1871 году при Демидовских заводах была впервые на Урале организована «Лекарская школа», срок обучения в ней составлял 3 года, за 17 лет своей официального существования школа сделала 6 выпусков. Последний набор в «Лекарскую школу» был проведён в 1888 году.

Основателем и основным преподавателем школы был доктор медицины, главный медик Демидовских заводов Пётр Васильевич Рудановский. С его смертью в 1888 году регулярные наборы в школу прекратились, и подготовка перешла на уровень «стажировки на рабочем месте». «Помощники лекаря» готовились врачами Демидовского госпиталя, который существовал в городе Нижнем Тагиле ещё с 1785 года. Во время гражданской войны подготовка медиков была прервана.

В марте 1930 года Свердловским областным исполкомом было принято решение о возобновлении регулярного медицинского образования в городе Нижнем Тагиле и создании в связи с этим медицинского техникума. Первый набор проводился на 2 специальности: фельдшер и медицинская сестра и составлял всего 46 человек.

В 1956 году после недолгого времени пребывания в статусе фельдшерско-акушерской школы учебному заведению присвоено название медицинского училища.

В 1971 году училище получает новое современное здание на проспекте Ленина и начинает стремительно развиваться. Набор в училище составляет 200 человек в год, общий контингент училища достигает шестисот человек. Училище расширяет перечень специальностей для подготовки специалистов со средним медицинским образованием: готовит медицинских сестёр, фельдшеров, акушерок, санитарных фельдшеров, зубных врачей, зубных техников.

К 1985 году стало уменьшаться количество студентов, были сокращены специальности «Санитарный фельдшер», «Зубной техник», уменьшился набор акушерок.

В 1990 году училище отказалось от обучения студентов на базе 8 классов, перейдя на набор на базе полного общего среднего образования.

С 1991 года в городе работает медико-биологической комплекс образовательного учреждения № 64 и медицинского училища, созданный  с  целью  улучшения  профориентации  и  профинформации школьников в допрофессиональном воспитании и образовании.

Училище успешно лицензировалось в 1994 году и стало называться Муниципальное учреждение Нижнетагильское медицинское училище (свидетельство от 10.08.1994 г. № 1203 II ЛИ). В 1994 года училище было включено в совместную советско-американскую программу «Новые сестры для Новой России» и успешно внедряло новые образовательные стандарты сестринского дела.