新疆醫科大學厚博學院于2003年5月6日在烏魯木齊獲準成立，2004年2月5日由國家教育部教發函〔2004〕13號文件確認，是由新疆醫科大學舉辦的、充分依托大學優質教育資源和辦學優勢建設發展的獨立學院。2012年12月6日，克拉瑪依市委市政府與新疆醫科大學共同簽訂了合作建設新疆醫科大學厚博學院協議書。2015年9月新校區落成，學院正式搬遷至克拉瑪依市。

2017年5月，克拉瑪依市委市政府與新疆醫科大學就雙方進一步合作辦好厚博學院進行了協商，之后克拉瑪依市委市政府與新疆醫科大學簽訂了《新疆醫科大學與克拉瑪依市人民政府共建厚博學院備忘錄》，根據備忘錄精神，新疆醫科大學厚博學院擬更名為“新疆醫科大學克拉瑪依學院”，定位為醫學類院校。

經教育部黨組會議研究決定，同意新疆醫科大學厚博學院轉設為新疆第二醫學院，學校標識碼為4165013560；同時撤銷新疆醫科大學厚博學院的建制。