Luego de aprobado el Código de seguridad Social en 1956 y por iniciativa de la Federación de Trabajadores Petroleros Privados y la Federación de Trabajadores de YPFB que querían tener un seguro de salud exclusivo para trabajadores petroleros, se crea mediante Decreto Supremo  5083 del 10 de Noviembre de 1958 la Caja de Seguro Social de Trabajadores Petroleros, encargada de la gestión, aplicación y ejecución de los seguros de enfermedad, maternidad y riesgos profesionales; seguro de invalidez, vejez y muerte, del régimen de asignaciones familiares y de vivienda popular.

Los trabajadores de YPFB deciden retirarse de la Caja, por considerar económicamente altos los aportes, es así que los trabajadores petroleros privados se hacen cargo de la institución. El año 1959 nace la primera Administración Regional en la ciudad de Cochabamba, con el establecimiento de una clínica piloto para la atención central de los cuatro distritos, en respuesta a la demanda de los trabajadores petroleros privados, pues esta ciudad se había convertido en el centro de operaciones de dichos trabajadores.

Un poco después, el mismo año se inicia también la prestación de servicios médicos en Yacuiba, en el hospital del pueblo que había sido recientemente inaugurado, posteriormente se instaló una pequeña clínica propia en un lugar alquilado, con capacidad para 10 camas, un quirófano equipado, el equipo hospitalario indispensable y 5 profesionales médicos.

Subsiguientemente, en julio de 1961, la Caja comienza a brindar atención médica en Santa Cruz y se crea la Administración Regional. En La Paz, se compraban servicios completos de consulta externa e internación, en medicina general y especializada a la clínica Santa Isabel,  posteriormente se la compra para convertirla en la Clínica Petrolera. En otros distritos, donde aún no se tenía infraestructura, se compraban servicios médicos de acuerdo a la necesidad de los trabajadores afiliados a la Caja.

El 28 de marzo de 1972, mediante D.S. 10173, se cambia la denominación de nuestra institución a Caja Petrolera de Seguro Social.

Mediante Decreto Supremo 10260, el 19 de mayo de 1972 los trabajadores de Yacimientos Petrolíferos Fiscales Bolivianos se incorporan a la Caja Petrolera; se realiza un convenio en el que se les reconoce su antigüedad, y se comprometen a ponerse al día con sus aportes.

Muchas empresas solicitan afiliarse a la Caja Petrolero, como el Lloyd Aéreo Boliviano y posteriormente otras.

Por última vez, se cambia el nombre de la institución, de Caja Petrolera de Seguro Social a CAJA PETROLERA DE SALUD mediante el Decreto Supremo 21637 del 25 de junio de 1987, modificando sus Estatutos de seguro Integrado a Seguro a Corto Plazo.