2020年1月25日下午3点半，武汉市防疫指挥部举行调度会，决定在武汉蔡甸火神山医院之外，再建一所“小汤山医院”——武汉雷神山医院。预计2020年2月5日建成[1]。
2020年1月26日，雷神山医院已完成建筑总平面、6个护理单元的基础图以及水电总图，并已提供施工单位现场施工。预计2月2日可整体移交军方管理。
2020年1月28日11时，中国铁塔湖北武汉市分公司“雷神山突击队”顺利完成了武汉雷神山医院通信基站基础设施的新建及改造任务，待运营商安装设备后将在医院工程主体交付前提供服务。
2020年1月28日，武汉雷神山医院建设工地成立临时党委。截至当天，雷神山医院项目医疗隔离区管线沟槽开挖、贝雷梁安装全部完成，并启动土方回填、HDPE膜施工，医护人员住宿区开始搭设板房。
截至2020年1月29日中午12时，雷神山医院项目医疗隔离区沟槽管线预埋、板房下HDPE膜施工基本完成，条形基础完成超30%，到场箱板房已全面开始场外拼装及改装。医护住宿区钢结构基础全部完工，1、2、7栋宿舍墙面安装基本完成，其余宿舍墙面完成近半，水电和防水已进场 。
2020年1月29日18时23分，武汉雷神山医院通电。国网武汉供电公司严格遵守三天送电的承诺，按期完成全部电力配套工程建设。
2020年1月31日，武汉市长周先旺介绍，雷神山医院将于2月5日交付投用，2月6日收治病人。
2020年2月5日，武汉雷神山医院项目进入最后施工阶段 ，主体建设已经完成，施工进入冲刺阶段。
2020年2月6日，雷神山医院正式通过武汉市城建和卫健部门的验收，并开始逐步移交。
2020年2月7日，武汉市委常委、常务副市长胡亚波透露，雷神山医院1600张病床将于2月8日交付使用。
2020年2月8日，武汉雷神山医院交付使用，首批医疗队员进驻，当天晚上8时许收治了首批患者。
2020年2月8日晚上，中南医院正式接管武汉雷神山医院，武汉大学中南医院院长王行环兼任雷神山医院院长。
2020年2月12日下午3点，武汉雷神山医院收治了第二批转运的新冠肺炎患者。2020年2月18日上午11时15分，武汉雷神山医院首例治愈患者出院，该患者为83岁老人。
2020年2月27日，武汉雷神山医院的32名患者康复出院，年龄最大77岁最小17岁，这也是目前雷神山医院出院人数最多的一天。
2020年2月29日，湖北省肿瘤医院雷神山医疗队彭毅医生连续工作12小时后，随手拍下了医院A区走廊里的涂鸦，一夜点爆朋友圈。
2020年3月，截止到16日24时，雷神山医院累计收治病人1961人，累计治愈出院患者970人，在院治疗942人。
2020年3月25日，武汉雷神山医院首个病区患者“清零”，最后一位患者被转入其他病区继续治疗。
2020年3月28日，由上海国家中医医疗队负责的雷神山医院C7病区关闭；3月29日，C5病区也将关闭。
截至2020年4月月5日，武汉雷神山医院仅剩47名患者，保留1个普通病区、1个重症监护病区。
2020年4月9日早，武汉雷神山医院启动最后一次病区合并，合并后仅保留一个ICU病区，病区内只余15位患者。当天下午，来自上海和广东的最后两支医疗队全部从医院撤离，后续工作由武汉大学中南医院继续负责。
2020年4月11日，被列入武汉市新冠病毒核酸检测机构名单。
2020年4月14日， 雷神山医院患者清零，医院明日关闭备用。
