「大葉大學」於民國91年2月由陳明造教授兼研發長擔任籌備主任，開始籌備「農業生物科技研究所」，並於91年8月正式成立，於92學年度續成立學士班，並更名為「分子生物科技學系」。

台灣生技醫藥產業持續成長且迅速，因應時代與產業演進，亦為配合社會各界對高等教育「學用合一」之期待，「分子生物科技學系」自101學年度招生分組為「生物醫學組」與「基因科技組」，藉由分組課程安排，有效強化學生之知識學習與技能提升，具體闡明學生未來升學就業之發展途徑。後依循校務發展政策規劃及配合政府各階段之生技產業相關政策推展，於105學年度修訂招生分組為「生物醫藥組」與「醫藥檢驗與管理組」，藉由分組課程安排、業界師資參與授課、產業實習等策略，持續強化學生專業知識，具體導引學生未來升學就業發展以及與國際接軌之途徑。

由於歷年本系畢業學生升學與就業方向以及師資和課程內容，均以生物醫學領域為特色導向，於108學年度更名為「生物醫學系」，含「生物醫藥組」與「檢驗醫學組」二招生分組，使學系之發展更為符合國家生技產業發展與人才需求趨勢，學系特色與學生出路亦更為具體明確，亦企望本系畢業學生將可具備有跨領域之多元能力，以增加就業競爭力。