上海市血液中心的发展历程源远流长，起始于1955年，当时上海建立了第一个血库，开始供应库血。1959年，献血服务站成立，实行了“三统一”原则，即统一组织血源、采血和供血。1969年，义务献血制度在全市范围内全面实施。
1978年，上海市中心血站正式成立，标志着专业化的血液管理工作迈出了重要一步。1984年，上海市红十字血液中心的名称确立，进一步提升了其公益性和专业性。1985年，输血研究所成立，推动了科研水平的提升。1986年，无偿献血活动在上海市首次开展，标志着公民对社会公益的积极参与。
1987年，上海市血液中心的名字正式改定，随后在1988年，世界卫生组织将其命名为输血服务发展和研究合作中心。1991年，中心成为上海市第二医科大学的基础教学基地，教育与科研并重。1993年，全国血液质量管理委员会成立，上海市血液中心成为其重要办公地点。
1996年，芬兰总统亲临中心主楼奠基仪式，显示出国际认可度的提升。1997年，卫生部血液标准分委会在中心设立办公室，同年，主体大楼开始建设。1999年，中心通过ISO9002质量管理体系认证，大楼也于同年落成。免疫遗传室被命名为红十字会移植配型实验室，进一步增强了科研实力。
2001年，中心成功举办了国际输血协会西太地区大会，展示了其在国际舞台的影响力。2002年，朱永明主任当选为国际输血协会副主席，中心与世界顶级学术机构建立了紧密联系。之后，朱永明主任还担任了美国血库学会国际血液安全理事会委员。
2004年，朱永明主任在国际输血协会的地位进一步提升，中心也成功承办了中国输血协会大会。2005年，成立了Rh(-)献血者俱乐部，鼓励更多人参与献血。2005年和2006年，中心分别庆祝了50周年和被批准为科普教育基地，科技与公益并重。
2008年，中心出色完成了奥运备血任务，并在同年6月成功举办了世界献血者日纪念晚会。2009年，实现了全市血液集中化检测，进一步保障了血液安全。2010年，圆满完成了世博医疗血液保障工作，展示了中心在重大活动中的关键作用。
上海市血液中心坐落于长宁区虹桥路1191号，毗邻繁华的虹桥经济开发区，占地13320平方米，是一所集血液采集、制备、供应、科研及教学于一体的，市区唯一的采供血服务机构。中心于1988年被世界卫生组织命名为世界卫生组织输血合作中心，1999年通过芬兰政府无息贷款建造了建筑面积20000平方米的16层综合业务大楼，并装备了先进的专业仪器设备。上海市血液中心承担着为全市160余家医疗单位提供临床用血和保障安全用血的重任。