Институт отоларингологии им. проф. А.И. Коломийченко организован Приказом Министра здравоохранения УССР за № 420 от 5 июля 1960 г. во исполнение постановления Совета Министров УССР от 7 июня 1960 г. с целью разработки научных проблем по предупреждению и снижению заболеваемости населения на болезни уха, горла и носа, предоставление практической помощи оториноларингологическим учреждениям и подготовки кадров квалифицированных врачей-оториноларингологов.

Инициатором и основателем Института был доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой оториноларингологии Киевского института усовершенствования врачей Алексей Сидорович Коломийченко (1898-1974 гг.) - талантливый ученый, прекрасный организатор, мудрый руководитель, которого и был назначен первым директором Института.

Благодаря его неутомимому труду, умелому подбору кадров, многогранным знаниям и глубокой эрудиции уже в первое десятилетие Институт вышел на передовые позиции мировой науки. За личные заслуги перед страной и наукой А. И. Коломийченко был удостоен самого высокого, из возможных тогда, научного звания - лауреата Ленинской премии - за разработку и широкое внедрение методов восстановления слуха при отосклероза. Он был избран членом-корреспондентом Академии наук Украины.

Руководя Институтом в течение 14 лет, А. И. Коломийченко создал украинскую школу оториноларингологии, которую знают и высоко ценят далеко за пределами нашей страны.

А. И. Коломийченко создал школу выдающихся ученых и высококвалифицированных оториноларингологов. Среди них - профессора и доктора медицинских наук В. Г. Базаров, М. А. Боцман, К. Н. Веремеенко, А. Ю. Вершигора, В. А. Гукович, А. А. Евдощенко, Л. А. Зарицкий, И. А. Курилин, С. И. Мостовой, М. Ф. Питенко, А. К. Покотиленко, Л. Г. Розенфельд, Ю. А. Сушко, Г. Э. Тимен, В. А. Тринос, А. П. Федотов, А. И. Цыганов, Т. В. Шидловская и др. Сейчас дело А. И. Коломийченко продолжают ученые Института отоларингологии, успешно развивая намечены Алексеем Исидорович направления.

Благодаря глубоким научным разработкам, посвященным системе протеолиза, профессором К. Н. Веремеенко была создана школа клинической энзимологии, которая позволила широко использовать в клинической оториноларингологии и смежных дисциплинах передовые достижения биохимии.

Родоначальником школы лор-онкологии в Украине был чл.-корр. АН Украины, профессор А. И. Коломийченко, которому принадлежит разработка и широкое внедрение методов хирургического и комбинированного лечения онкологических заболеваний верхних дыхательных путей. Подготовленные им многочисленные специалисты-онкологи высочайшей квалификации успешно продолжают развивать это направление.

Научные исследования, начатые профессором В. А. Тичининым с первых лет создания Института, направленные на изучение иммунологических аспектов, позволили создать школу аллергологии и иммунологии в оториноларингологии, яркими представителями которого стали чл.-корр. АМН Украины Е. В. Гюллинг, чл.-корр. АМН Украины Д. И. Заболотный, профессор А. Ф. Мельников, доктор мед. наук М. Б. Самбур. Созданная школа клинической иммунологии и аллергологии находится на передовых мировых позициях.

Член-корреспондент АН Украины, профессор А. И. Коломийченко создал украинскую школу отологов, видное место среди которых занимают профессора В. А. Гукович, И. А. Яшан, Ю. А. Сушко, кандидаты мед. наук В. В. Щуровський, В. П. Кургузова, А. В. Братусь, доктор мед. наук О. Н. Борисенко.
Школа продолжает и умножает научные достижения, повышая эффективность предоставления медицинской помощи при заболеваниях уха.

С 1974 по 1985 г. Институтом руководил ближайший ученик А.И. Коломийченко - профессор О.И. Цыганов, человек большой души и глубоких знаний, выдающийся ученый, клиницист и организатор. Продолжая поиски своего учителя, изучая и анализируя научный опыт зарубежных ученых, О.И. Цыганов стал инициатором и первопроходцем широкого внедрения в практику частичных резекций при лечении рака гортани, чего в Украине на то время практически не делалось. Вместе с научными разработками по использованию криохирургии и фотодинамической рентгенотерапии это дало возможность значительно повысить эффективность лечения и реабилитации онкологических больных, вернуть жизнь тысячам и тысячам людей. За глубокие научные разработки А. И. Цыганову была присуждена Государственная премия Украины.

С 1985 года Институт возглавляет член-корреспондент Академии медицинских наук Украины, заслуженный деятель науки и техники Украины, доктор медицинских наук, профессор Д. И. Заболотный.

Научные исследования, проводимые в Институте отоларингологии, соответствуют уровню современных мировых достижений. Свидетельством этого являются полученные сотрудниками Ленинская премия, две Государственные премии УССР, премия им. О. В. Палладина НАН Украины, два отличия Президента Украины "За заслуги", Почетные грамоты Кабинета Министров Украины; золотые, серебряные медали и дипломы ВДНХ СССР и Украины, Почетные грамоты коллегии МЗ Украины и Президиума АМН Украины, премии победителей Международных научных конкурсов.

С 2000 г. Институт отоларингологии подчинено Академии медицинских наук Украины.