No dia 17 de setembro de 1985 foram internados os primeiros doentes nas atuais instalações do HNSR. Mas a história desta instituição remonta a 1945, ano em que há registo das primeiras informações sobre um hospital no concelho do Barreiro: “A 5 de outubro foi inaugurada uma enfermaria, com 6 camas, a juntar às 3 outras já existentes no Hospital da Misericórdia”.
Em 1946 a Lei n.º 2011 designou para o Barreiro “um hospital classificado de sub-regional”. O Hospital de Nossa Senhora do Rosário, dirigido pela Santa Casa da Misericórdia, foi inaugurado a 18 de janeiro de 1959. O Hospital tinha uma lotação de 40 camas e mais 3 quartos e o serviço de enfermagem estava a cargo das Irmãs da Ordem de S. João Bosco (Salesianas).
No ano de 1976 foi aprovado, por despacho do Subsecretário de Estado das Obras Públicas, o terreno para a construção do novo Hospital Distrital do Barreiro, que abriu portas em setembro de 1985. Dez anos mais tarde viu a sua designação ser alterada para Hospital Nossa Senhora do Rosário – Barreiro.
Desde o dia 1 de novembro de 2009 o HNSR integra o Centro Hospitalar Barreiro Montijo, em conjunto com o Hospital Distrital do Montijo.
O Hospital de Nossa Senhora do Rosário presta assistência ao nível do Internamento, Consulta Externa, Urgência e Hospital de Dia, assegurando, praticamente, todos os Meios Complementares de Diagnóstico e Terapêutica daí decorrentes. Com uma área de influência que engloba os concelhos do Barreiro, Moita, Montijo e Alcochete, a Instituição serve uma população de mais de 213 mil habitantes, de acordo com o Censo de 2011.