คณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยบูรพา ก่อตั้งเมื่อวันที่ 2 กันยายน พ.ศ. 2545 เป็นคณะแพทยศาสตร์ที่จัดตั้งขึ้นแห่งแรกในภาคตะวันออก เป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มคณะทางด้านวิทยาศาสตร์สุขภาพ มหาวิทยาลัยบูรพา ซึ่งประกอบด้วยคณะแพทยศาสตร์ คณะเภสัชศาสตร์ คณะสหเวชศาสตร์ คณะการแพทย์แผนไทยอภัยภูเบศ คณะพยาบาลศาสตร์ คณะสาธารณสุขศาสตร์ คณะวิทยาศาสตร์การกีฬา คณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยบูรพา ผ่านการรับรองหลักสูตรจากแพทยสภาแล้ว โดยมีความพร้อมในการจัดการเรียนการสอน การวิจัย และการบริการแก่สังคมและชุมชน

คณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยบูรพา ได้ริเริ่มดำเนินการตั้งแต่ปีงบประมาณ พ.ศ. 2537 จากแนวความคิดในการขยายงานศูนย์วิทยาศาสตร์สุขภาพ มหาวิทยาลัยบูรพา เป็นโรงพยาบาลมหาวิทยาลัย ที่มีขนาด 500 เตียง เพื่อเป็นโรงพยาบาลมหาวิทยาลัยสำหรับรักษาและฝึกปฏิบัติงานของนิสิตแพทย์ นิสิตในกลุ่มวิทยาศาสตร์สุขภาพ และบุคลากรด้านสาธารณสุข

มหาวิทยาลัยบูรพาจึงแต่งตั้งคณะกรรมการโครงการจัดตั้งคณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยบูรพา และได้ขอปรึกษากับทบวงมหาวิทยาลัย (สำนักงานคณะกรรมการการอุดมศึกษา สังกัดกระทรวงศึกษาธิการในปัจจุบัน) ซึ่งให้ความเห็นว่าให้ดำเนินการจัดตั้งคณะแพทยศาสตร์ในลักษณะของการจัดตั้งคณะใหม่ มิใช่การขยายจากหน่วยงานเดิม มหาวิทยาลัยจึงได้ดำเนินการเสนอโครงการจัดตั้งคณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยบูรพา ไว้ในแผนพัฒนาการศึกษาระดับอุดมศึกษา ระยะที่ 8 (พ.ศ. 2540 – 2544) ในแผนพัฒนาการศึกษาระดับอุดมศึกษา ระยะที่ 9 (พ.ศ. 2545 - 2549)