สถาบันพัฒนาสุขภาวะเขตเมือง เดิมคือ สถานสงเคราะห์แม่และเด็ก สาธร ก่อตั้งขึ้นจากการประชุมเพื่อพัฒนาการสาธารณสุขของประเทศไทยในปี พ.ศ. 2492 โดยกระทรวงสาธารณสุขรับผิดชอบดำเนินการประชุมร่วมกับองค์กร UNICEF และ WHO จัดตั้งโครงการอนามัยแม่และเด็กของประเทศไทยขึ้นในระยะเวลา 2 ปี ซึ่งต่อมาได้ขยายเป็น 3 ปี อาคารของสถานสงเคราะห์แม่และเด็กได้ก่อสร้างที่ปลายถนนสาธรใต้ ใกล้ท่าเรือสาธร เขตยานนาวา ค่าที่ดินและสิ่งก่อสร้าง ตลอดจนเจ้าหน้าที่ ฝ่ายไทย ใช้งบประมาณของรัฐบาลไทย การดำเนินงานในระยะแรกได้รับความสนับสนุนจากองค์การต่างประเทศ คือ WHO ได้ส่งผู้เชี่ยวชาญต่างประเทศสาขาต่างๆ คือ แพทย์ผู้เชี่ยวชาญโรคเด็ก พยาบาลสาธารณสุข พยาบาลผดุงครรภ์ นักสังคมสงเคราะห์ และเจ้าหน้าที่สุขาภิบาล มาจัดรูปแบบวางแผนงานฝึกอบรมเจ้าหน้าที่ฝ่ายไทย องค์การ UNICEF ช่วยเหลืออุปกรณ์ทางการแพทย์และเวชภัณฑ์ ตลอดจนจัดสรรทุนแก่เจ้าหน้าที่ไทย แพทย์ พยาบาล ไปศึกษาต่อ ณ สหรัฐอเมริกาและอังกฤษ เพื่อนำความรู้มาพัฒนางานอนามัยแม่และเด็ก
สถานสงเคราะห์แม่และเด็ก สาธร ได้ทำพิธีเปิดอย่างเป็นทางการ เมื่อวันที่ 12 เมษายน 2495 โดย ฯพณฯ จอมพล ป. พิบูลสงคราม นายกรัฐมนตรี ให้บริการสาธารณสุขแก่ประชาชนในเขตบางรักและยานนาวา จัดรูปแบบการบริการให้บริการสาธารณสุขเบ็ดเสร็จ (Comprehensive Health Care) โดยเน้นงานอนามัยแม่และเด็กเป็นหลัก ให้บริการตรวจรักษาโรค การป้องกันโรคและการส่งเสริมสุขภาพแม่และเด็กที่ถูกแบบแผนแก่เจ้าหน้าที่สาธารณสุข นักศึกษาแพทย์ นักศึกษาพยาบาล นักศึกษาพยาบาลสาธารณสุข และเจ้าหน้าที่ผดุงครรภ์อนามัย
ในระยะแรกเมื่อเปิดดำเนินการอย่างเป็นทางการแพทย์ สถานสงเคราะห์แม่และเด็ก มีแพทย์หญิงประชุม ณ นคร เป็นผู้อำนวยการสถานสงเคราะห์แม่และเด็กคนแรก แบ่งโครงสร้างภายในออกเป็น 8 แผนก คือ
1. แผนกสูติกรรมตามบ้าน
2. แผนกพยาบาลสาธารณสุข
3. แผนกสังคมสงเคราะห์
4. แผนกอนามัยสิ่งแวดล้อม
5. แผนกธุรการ
6. แผนกคลินิกเด็ก
7. แผนกคลินิกแม่
8. แผนก LAB
หน้าที่/การดำเนินงานหลักของสถานสงเคราะห์แม่และเด็ก คือ
1. เป็นสถานที่ฝึกอบรมให้กับพยาบาลทุกจังหวัดในเรื่องการทำคลอด (สูติกรรม) เพื่อไปเป็นวิทยากรอบรมให้ความรู้แก่หมอตำแยในจังหวัดของตนเอง
2. เป็นสถานที่ฝึกอบรมฟื้นความรู้ให้กับเจ้าหน้าที่ผดุงครรภ์ทั่วประเทศ
3. เป็นสถานที่ฝึกปฏิบัติของโรงเรียนพยาบาลสาธารณสุข
4. เยี่ยมบ้าน/ดูแลสุขภาพแม่และเด็กในพื้นที่รับผิดชอบของสถานสงเคราะห์แม่และเด็ก 2 อำเภอ คือ อำเภอยานนาวา และอำเภอบางรัก
ต่อมาในปี พ.ศ. 2521 กรมโยธาธิการ กรุงเทพมหานคร ได้เวนคืนสถานที่ เพื่อก่อสร้างสะพานข้ามแม่น้ำข้ามแม่น้ำเจ้าพระยา คือบริเวณที่ก่อสร้างสะพานกรุงเทพฯ ในปัจจุบัน จึงย้ายสถานที่ทำการไปเช่าอยู่ชั่วคราวที่บ้านถนนประมวญ ต่อมา พ.ศ. 2523 ได้ย้ายมาอยู่สถานอนามัยเด็กกลางนนทบุรี ซึ่งขณะนั้นกรมอนามัยได้สร้างอาคารที่ทำการในที่ดินของกรมอนามัยที่เขตบางเขน เพื่อจัดตั้งเป็นศูนย์ฝึกและอบรมการอนามัยแม่และเด็ก กรุงเทพฯ เริ่มก่อสร้างเมื่อ พ.ศ. 2524 เป็นอาคาร 4 ชั้น หลังเดียว สร้างแล้วเสร็จในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2525 จึงได้ย้ายที่ทำการจากอนามัยเด็กกลาง มาอยู่อาคารใหม่ เลขที่ 24/29 ถนนพหลโยธิน แขวงอนุสาวรีย์ เขตบางเขน กรุงเทพมหานคร เมื่อวันที่ 3 มกราคม 2526 ใช้ชื่อว่า ศูนย์ส่งเสริมสุขภาพ เขต 1 ในสังกัดกรมอนามัย
ต่อมากรมอนามัย ได้ขยายการดำเนินงานของศูนย์ฯ ไปตามเขตต่างๆ รวม 12 เขต เพื่อให้สอดคล้องกับภารกิจจึงเปลี่ยนชื่อเป็นศูนย์ส่งเสริมสุขภาพเขต 1 เมื่อ 31 ตุลาคม 2530 และในปี 2545 รัฐบาลกำหนดให้มีการปฏิรูประบบราชการ เพื่อลดขั้นตอนการบริหารราชการและให้มีการดำเนินงานแบบบูรณาการ จึงให้รวมศูนย์อนามัยสิ่งแวดล้อมเขต 1 กับศูนย์ส่งเสริมสุขภาพเขต 1 เป็นหน่วยงานเดียวกันและเปลี่ยนชื่อใหม่เป็น ศูนย์อนามัยที่ 1 ตั้งแต่วันที่ 31 ตุลาคม 2545 และคำสั่งกรมอนามัย ที่ 1139/2558 เรื่องกำหนดส่วนราชการและการปฏิบัติราชการ ศูนย์อนามัยที่ 13 กรุงเทพฯ ลงวันที่ 3 ธันวาคม 2558 กรมอนามัย ได้ปรับเปลี่ยนศูนย์อนามัยที่ 1-12 และจัดตั้งศูนย์อนามัยที่ 13 กรุงเทพฯ ขึ้นใหม่เป็นหน่วยงานภายในสังกัดกรมอนามัย ศูนย์อนามัยที่ 13 กรุงเทพฯ และในวันที่ 3 พฤษภาคม 2560 กรมอนามัยมีคำสั่งที่ 359-2560 จัดตั้งเป็นสถาบันพัฒนาสุขภาวะเขตเมือง รับผิดชอบดูแลพื้นที่กรุงเทพมหานคร และสถาบันพัฒนาสุขภาวะเขตเมืองเป็น ได้มีคำสั่งมอบหมายงานบุคลากรตามคำสั่งสถาบันพัฒนาสุขภาวะเขตเมือง ที่ 23 /2561 ลงวันที่ 19 เมษายน 2561