На него было возложено руководство медицинским обслуживанием предприятий и научных учреждений, работающих в системе 1-го Главного управления при Совете Министров СССР, предприятий 2-го Главного управления Министерства цветной металлургии СССР и других министерств.
В 1991 году Третье Главное управление при Минздраве СССР было передано Министерству здравоохранения РСФСР и стало именоваться Главным управлением медико-биологических и экстремальных проблем.
Указом Президента Российской Федерации от 30 сентября 1992 года № 1148 «О структуре центральных органов федеральной исполнительной власти» оно было реорганизовано в Федеральное управление медико-биологических и экстремальных проблем при Министерстве здравоохранения РФ.
Федеральное медико-биологическое агентство, которое действует на сегодняшний день, было создано Указом Президента Российской Федерации от 11 октября 2004 года № 1304.
Агентство организует проведение медико-санитарных мероприятий по предупреждению, выявлению причин, локализации и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций, радиационных, химических и биологических аварий и инцидентов, распространения инфекционных заболеваний и массовых неинфекционных заболеваний (отравлений).
Помимо этого, постановлением Правительства РФ от 17 октября 2009 года № 812 на ФМБА России возложены полномочия по медико-санитарному и медико-биологическому обеспечению спортсменов сборных команд России и их ближайшего резерва, организационно-методическому руководству и координации деятельности организаций здравоохранения по спортивной медицине.
Также агентство организует мероприятия по выявлению и устранению влияния особо опасных факторов физической, химической и биологической природы на здоровье работников организаций и населения, медико-санитарных мероприятий по предупреждению, выявлению причин, локализации и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций, радиационных, химических и биологических аварий и инцидентов, распространения инфекционных заболеваний и массовых неинфекционных заболеваний (отравлений).