创建于1945年，再建于1976年，中国现代眼科之父郭秉宽教授曾担任眼科主任。著名眼科专家倪逴教授、蔡松年教授、陈道瑜教授、黎勉勤教授和朱志忠教授等曾在眼科工作过或者担任眼科主任。现任主任袁非，主任医师，博士生导师。眼科全年门诊量5万余人次，手术量超过2000台。

眼科集医疗教学科研为一体，拥有当今世界上先进的眼病诊断和治疗仪器设备，设有门诊和病房，并拥有眼科诊疗中心和眼科实验室，结合临床工作，进行相关的研究。

1945年，陈道瑜、谢春泉和王汉英等来上海中山医院创建眼科，何章岑兼任眼科主任。

1949年，郭秉宽担任中山医院眼科主任并兼原上海第一医学院眼科教研室主任。

1950年，出版郭秉宽主编的《眼科学》，陈道瑜参加第一批抗美援朝医疗队（队长：黄家驷、钱德）。

1952年院系调整，中山医院眼科并入眼耳鼻喉科医院眼科。

1976年，黎勉勤到中山医院任眼科主任，重建眼科。开展白内障囊内（冷冻）摘除、视网膜脱离透热电凝及巩膜外加压术、穿透性角膜移植、（早期）前房型人工晶体植入术和抗青光眼手术等。

1992年，朱志忠到中山医院任眼科主任并兼原上海医科大学中山临床医学院眼科教研室副主任。主持开展视网膜脱离的冷凝巩膜外硅胶加压术、显微镜下白内障现代囊外摘除术、放射状角膜切开术等。

1994年，开展白内障现代囊外摘除术及I期后房型人工晶体植入术。

1996年，袁非留美回国出任眼科副主任。引进当时世界上最先进的眼科诊断治疗仪器设备，建立中山医院眼科诊疗中心。开展白内障超声乳化摘除术和眼底病的激光治疗，眼病的荧光血管造影检查、青光眼的全自动视野检查等，跻身上海眼科界先进行列。

1997年,开展角膜屈光手术(近视、远视和老视的手术治疗，Mini–RK和手控式MLK)；眼底病的激光治疗（主要是糖尿病性视网膜病变、视网膜裂孔和视网膜静脉阻塞等）；白内障超声乳化手术。

1998年,袁非主持眼科工作，并兼眼科中心主任。在上海地区率先开展角膜矫形镜（即OK镜）治疗近视眼，取得良好的临床效果。开展角膜缘干细胞移植和羊膜移植，伴有虹膜睫状体炎、瞳孔强直、虹膜后粘连的白内障超声乳化手术，伴有血压难以控制、血糖控制不良、较严重的心肺疾患的白内障手术，双眼盲双耳聋不能合作病，1999年，开展3.0毫米透明角膜自闭式切口的白内障超声乳化手术及折叠式人工晶体植入术，复杂条件下的白内障超声乳化手术及人工晶体植入术，白内障摘除术后散光的控制。按照国际狮子会和我国政府组织的白内障复明计划，即“视觉第一，中国行动”计划，派出医疗队，到基层施行白内障复明手术。

2001年，在国内率先开展Array多焦点人工晶体植入手术、开展眼部整形美容手术，与本院相关科室协作进行糖尿病慢性并发症的临床科学研究。

2002年，原上海纺三医院成为中山医院分部，袁非兼分部眼科主任。席晓勍、巫立珂（分部）任眼科副主任。中山医院眼科网站拥有独立的国际域名.

2003年，在国内率先开展可调节人工晶体植入手术。中山医院眼科网站的国际域名变更为：WWW.ZSEYE.COM

2010年，与日本大阪大学眼科开展临床学术交流合作，并结为“姐妹科室”。

2011年，袁非主任作为首支国家医疗队队长，将优质医疗资源送到“老、少、边、穷”地区。