1975年，遵照中央军委“精简整编”的方针，成都军区第712野战医院集体成建制转业到西安，改编为第五机械工业部二十研究院，医院后改名为兵器工业五二一医院。

   经过40余年的发展，医院逐渐发展成为骨科及创伤诊治为重点，职业健康服务为特色，以医工结合创新研究为优势，集医疗、教学、科研、预防保健为一体的三级综合公立医院。其中医院骨科是陕西省第一批临床重点专科，为省内知名骨病诊疗中心之一，创伤显微外科为西安市医学优势专科，是多个专业委员会的主委单位，开展的断指(趾、肢)再植再造、四肢严重创伤的显微修复与重建、关节疾病的镜下治疗及脊柱微创手术等技术处于国内领先水平。

   2024年5月1日，在中国兵器工业集团和西安市卫生健康委的支持下，兵器工业五二一医院正式更名为兵器工业总医院，标志着医院向着建设高质量现代化医院迈出了更加坚实的一步。