Кафедра гістології, цитології та ембріології Харківського національного медичного університету була заснована у квітні 1867 р., попередником її був кабінет гістології, відкритий на медичному факультеті Харківського імператорського університету восени 1866 р.

Засновником кафедри гістології був професор, доктор медицини Никанор Адамович Хржонщевський, який зробив великий внесок у  вивчення морфології надниркових залоз.

Протягом різних років кафедру очолювали проф. К. З. Кучин, проф. М. К. Кульчицький, приват-доцент М. Ф. Кащенко, проф. П. А. Поляков, проф. В. А. Рубашкин, проф. Н. С. Часовников.

З 1937 до 1974 року кафедрою завідував видатний гістолог, заслужений діяч науки України, лауреат Державної премії УРСР, доктор біологічних наук, професор Борис Володимирович Альошин. Він займався вивченням важливих теоретичних проблем сучасної нейроендокринології, особливе місце в його науковій діяльності належало питанню гіпоталамічної регуляції аденогіпофізарного гормонопоезу. Результати його досліджень були опубліковані в монографії «Гістофізіологія гіпоталамо-гіпофізарної системи» (1971). Б. В. Альошин брав активну участь у створенні глави «Ендокринна система» підручника з гістології для студентів вищих  медичних навчальних закладів, якій вийшов за ред. В. Г. Єлісєєва у 1963 р. і був неодноразово перевиданий. Під керівництвом Б.В. Альошина було виконано 19 докторських і 68 кандидатських дисертацій.

З 1976 до 1995 року кафедрою керував доктор медичних наук, професор Євген Якович Панков, який зробив великий внесок у вчення про репаративну регенерацію кісток, вивчав  проблеми загоєння переломів і моделювання остеосинтезу. Він опублікував понад 300 наукових робіт, підготував 21 кандидата і 4 докторів медичних наук.

З 1996 по 2014 роки кафедру очолював видатний нейроморфолог, доктор медичних наук, професор Сергій Юрійович Масловський. Свої наукові інтереси С. Ю. Масловський зосередив на вивченні будови структур головного мозку на макромікроскопічному рівні.

З 2014 року по теперішній час кафедру очолює доктор медичних наук, професор О. Ю. Степаненко.