JIka dirunut berdasarkan catatan sejarah, UPT RS Petala Bumi bermula hanyalah sebuah balai pengobatan (Hospital Centre/HC) yang didirikan berdasarkan Instruksi Gubernur Kepala Daerah Tingkat I Riau nomor Inst 06/XI/1974 yang terletak di jalan Petala Bumi. Balai pengobatan ini memberikan pelayanan kesehatan berupa pertolongan, pengobatan, pemeliharaan kehamilan, dan perawatan gigi bagi Pegawai Kantor Gubernur beserta keluarganya, Pegawai Direktorat Agraria Propinsi Riau, dan Pegawai Direktorat Pembangunan Masyarakat Desa Propinsi Riau. Sejalan perjalanan waktu, Balai Pengobatan Petala Bumi mengalami perubahan dengan terbitnya Peraturan Daerah Propinsi Riau No. 9 Tahun 2008 yang menyatakan bahwa RS Petala Bumi merupakan UPT dari Dinas Kesehatan dan pada tanggal 08 Oktober 2010, RS Petala Bumi teregistrasi sebagai RSU Daerah pada Kementerian Kesehatan dengan Kode Registrasi  nomor  14.7109, sejak itu berbagai langkah pembenahan terus dilakukan dengan memaksimalkan fungsi Rumah Sakit meski dengan peralatan apa adanya. Bangunan yang saat ini berdiri sebagai RS Petala Bumi semula milik Departemen Tenaga Kerja dan diperuntukkan sebagai rumah sakit  khsusus tenaga kerja.

Pada tahun 2011 Rumah Sakit Petala Bumi ditetapkan sebagai Rumah Sakit Kelas C melalui Keputusan Menteri Kesehatan Republik Indonesia  No. HK.03.05/I/8000/2010 tentang Penetapan Kelas Rumah Sakit Umum Petala Bumi Kota Pekanbaru Propinsi Riau dengan tugas dan fungsi mencakup upaya pelayanan kesehatan perorangan, pusat rujukan serta merupakan tempat pendidikan Institusi Pendidikan Kesehatan. Pada tanggal 9 Desember 2011, berdasarkan penetapan dari Tim KARS (Komite Akreditasi Rumah Sakit) Nomor KARS-SERT/212/XII/2011 mendapatkan akreditasi 5 pelayanan. Sejalan perubahan sistem pengelolaan keuangan, Rumah Sakit Umum Daerah Petala Bumi Provinsi Riau ditetapkan sebagai Badan Layanan Umum Daerah berdasarkan SK Gubernur Riau Nomor Kpts.66/11/2014.

Perbaikan kinerja pelayanan diupayakan Rumah Sakit Petala Bumi secara berkesinambungan melalui kerjasama dengan Dinas Kesehatan Kota Pekanbaru dan Dinas Kesehatan Kabupaten Kampar dalam pelayanan pasien Jamkesda dan BPJS dalam pelayanan Jamkesmas, Askes dan Jamsostek. Upaya ini merupakan salah satu strategi untuk mendukung pelayanan kepada masyarakat.  Pengembangan pelayanan juga diarahkan untuk peningkatan pelayanan kesehatan bagi ibu dan anak melalui pelayanan komprehensif yang melibatkan semua unit terkait di rumah sakit, mulai dari pelayanan KIA itu sendiri hingga konsultan gizi dan psikolog sebagai bagian dari kepedulian terhadap ibu dan anak. Kemtraan dibangun melalui kerja sama  Dinas Kependudukan dan Catatan Sipil kota Pekanbaru dalam rangka fasilitasi pemberian akte kelahiran gratis. Diharapkan dengan optimalisasi pelayanan kesehatan ibu dan bayi baru lahir yang berkualitas maka dapat meningkatkan motivasi ibu untuk memeriksakan kesehatan dan pada akhirnya membantu mencegah kematian. Secara cepat dan pasti kinerja mengangkat pelayanan kesehatan masyarakat terus dilakukan. Meski untuk menuju kearah yang memuaskan tidak semudah membalikkan telapak tangan, tetapi melalui perjuangan keras yang cukup melelahkan.