История поликлиники берет начало с 1889 года, когда в г. Астрахани была открыта специальная городская амбулатория с приемным покоем на 10 больничных коек, именовавшаяся Александровский амбулаторный приемный покой в память события 17 октября 1888 г. В этот день произошло крушение поезда, в котором находился император Александр III со своей семьей, но чудом, они не пострадали. С самого открытия амбулатория стала лечебным заведением, пользующим широкой популярностью среди населения города Астрахани, Форпоста и уездов губернии. Наряду с терапевтической помощью, в амбулатории производились хирургические операции, оказывалась травматическая помощь, лечились зубы.
К 1903 году амбулаторный покой был крупным медицинским учреждением города: количество дневных посещений достигало 88 человек, среди которых были и дети, и взрослые, представители всех сословий и национальностей. К 1919 году амбулатория была переименована в Центральную поликлинику. В 1921 году она была преобразована в Центральную амбулаторию «с общим приемом и со специальным ушным, носовым, горловым и нервным болезням».
С 1 октября 1926 года центральная амбулатория была переименована в поликлинику имени профессора Н.И.Пирогова. В 1928 году в Астрахани было создано 4 амбулаторных объединения, первое объединение с центром в Поликлинике им. Н.И. Пирогова. К 1931 году вся лечебная помощь осуществлялась восьмью терапевтами, в числе которых, трое оказывали помощь на дому. В 1941 году с началом Великой Отечественной войны многие работники поликлиники были призваны в ряды Красной армии для обслуживания больных и раненных. В 1974 году поликлиника была укрупнена за счет присоединения к ней обслуживания населения относившегося к бывшей поликлинике №7 (в районе Эллинга). В 1978 году на базе поликлиники была организована городская централизованная биохимическая лаборатория, а затем централизованная лаборатория по исследованию на токсоплазмоз. В 1981 году здесь был открыт городской психотерапевтический кабинет.
Поликлиника в течении многих лет является учебной базой Астраханской медицинской академии и медицинского колледжа, студенты которых проходят производственную практику. С 2006 года поликлиника переведена в здание бывшей студенческой поликлиники по улице Красная Набережная, 21. Это здание бывшего рыбопромышленника Маслова (1899 года постройки).
В октябре 2010 года произошла реорганизация муниципального учреждения здравоохранения «Городская поликлиника № 8 имени Н.И. Пирогова», связанная с объединением с муниципальным учреждением здравоохранения «Городской поликлиникой №4». С января 2012 года учреждение перешло в ведение министерства здравоохранения Астраханской области и стало называться государственное бюджетное учреждение здравоохранения Астраханской области «Городская поликлиника № 8 имени Н.И. Пирогова». В апреле 2012 года женская консультация при поликлинике переехала в отдельное капитально отремонтированное здание бывшего травмпункта.