El estado higiénico-sanitario en las primeras villas cubanas era pésimo. Se utilizaban algunos medicamentos empíricos, se practicaba la medicina sustentada en las obras de autoridades clásicas como Hipócrates, Galeno, Rhazes y Avicena, y se empleaban las terapias aborígenes, las africanas basadas en las propiedades curativas de las plantas y en menor medida las de origen chino.

El primero que ejerció la medicina en Cuba fue Domingo de Arpartill, en la villa de Santiago de Cuba en 1517. En San Cristóbal de La Habana lo hizo desde 1552 el barbero y cirujano Juan Gómez. En 1569 Gregorio Gamarra abrió una botica y sirvió como médico. En 1572 se incorporó Francisco Peláez y Pérez, un cirujano sin título que había prestado sus servicios en La Florida. En 1610 llegó a La Habana Juan de Tejeda y Pina, titulado en la Universidad de Salamanca. En 1679 lo hizo el bachiller en Medicina, Francisco Moreno de Alba, y en 1680 Luis de Baeza y Saavedra. Pero el galeno más notable en el siglo XVII fue el doctor Lázaro Flores y Serrano, quien presentó sus títulos en 1651. Flores y Serrano es también autor del primer libro científico escrito en Cuba: Arte de navegar.

En cuanto a centros hospitalarios, el primero fue una construcción de madera, piso de tierra y techo de guano erigida en Santiago de Cuba entre 1522 y 1525. En San Cristóbal de La Habana, cerca del actual Palacio de los Capitanes Generales, se construyó el llamado Hospital Viejo en 1545, el cual se reedificó en 1598 contiguo al Colegio San Felipe y Santiago, del que tomó su nombre. Cuando la villa ya poseía el certificado de ciudad y el gobernador residía en la Isla, alrededor de 1603, este hospital pasó a manos de la orden religiosa Hermanos Hospitalarios de San Juan de Dios. Luego, a causa de un derrumbe, funcionó durante 20 años en la Cárcel de La Habana.

Como esos pocos centros asistenciales no eran suficientes, la salubridad continuó siendo muy limitada, pues los médicos más estables estaban asignados a las guarniciones militares. Aunque, gracias al sistema de flotas que concentraba en la capital los barcos que navegaban entre América y España, los médicos de esas embarcaciones colaboraban con los galenos de la Isla durante su estancia en La Habana.

Entre las enfermedades más temidas durante la Colonia estaban la fiebre amarilla, la tuberculosis y la lepra. Entre los años 1663 y 1668 se construyó un hospital para leprosos en la Caleta de San Lázaro.

El Cabildo —estructura primaria establecida por los colonizadores—, conjuntamente con la Iglesia, administraba la salud en la Colonia, caracterizada por charcos pestilentes, detritus por doquier, animales deambulando por la villa, polvo en temporada de sequía y ausencia del baño diario. Mientras los hospitales, debido a la falta de fondos, tenían pésimas condiciones. A pesar de ello, en el Hospital de San Ambrosio, en el barrio de Jesús María, se inauguró el primer curso práctico de Anatomía, Fisiología y Química. Medicina fue la primera carrera profesional que se estudió en la Colonia.

En 1804 se estableció la Junta Central de Vacunación y las juntas subalternas para la aplicación de la vacuna antivariólica de forma obligatoria en toda la Isla. Entre 1834 y 1838, durante el Gobierno de Miguel Tacón, en La Habana se implementaron medidas sanitarias como la recogida de basura y la más estricta limpieza en los mataderos. En 1871 se crearon las Casas de Socorro, que existieron hasta después de 1959.

En 1881, Carlos J. Finlay presentó en la Academia de Ciencias Médicas, Físicas y Naturales de La Habana, su trabajo "El mosquito hipotéticamente considerado como agente de transmisión de la fiebre amarilla", y en 1899 la Sociedad de Estudios Clínicos de La Habana, fundada ese mismo año, creó una comisión para el estudio permanente de la fiebre amarilla, y se fundó la primera Escuela de Enfermeras en Cuba. Y en 1899, bajo la ocupación norteamericana, se publicó el Reglamento General para la Organización de los Servicios Sanitarios Municipales.

Para 1886, en la manzana que actualmente ocupa la heladería Coppelia, se construyó el moderno (para la época) Hospital Nuestra Señora de las Mercedes, el primero de carácter científico en la isla. Allí, a inicios del siglo XX, además de crearse la primera Escuela de Enfermeras de Cuba, se inauguró el primer departamento de rayos X y de rayos Finsen (rayos ultravioletas, cuyo efecto germicida fue descubierto por el médico danés Niels Ryberg Finsen).

A los centros hospitalarios anteriores hay que añadir las quintas de salud españolas. En 1881 abrió sus puertas La Purísima Concepción, (actual Hospital Clínico Quirúrgico Diez de Octubre); La Benéfica en 1894 (hoy Hospital Miguel Enríquez); y La Covadonga en 1895, (actual Clínico Quirúrgico Salvador Allende: todas actualmente en activo).

Después de 1895, con el inicio de la Guerra de Independencia, el sistema de salud en Cuba se debilitó. Muchos médicos emigraron, mientras otros, al integrarse al ejército independentista, abandonaron sus funciones civiles. La Reconcentración de Weyler aumentó la mortalidad de diversas enfermedades (entre ellas las infecciosas) a cifras incalculables.

En los más de cuatro siglos de colonialismo, el estado de la salud en Cuba sufrió considerables cambios, en los que se destacaron galenos como Tomás Romay Chacón (1764-1849) y Carlos Juan Finlay (1833-1915). Ellos, junto a otros médicos insignes desarrollaron estudios y acciones dirigidas al control y erradicación de enfermedades infecto-contagiosas, coadyuvando con su labor a elevar la calidad de vida de los cubanos.