L’établissement, nommé Catherine-Booth en l’honneur de l’épouse de William Booth, fondateur de l’Armée du Salut, ouvre ses portes sur le Plateau Mont-Royal en 1890, comme centre d’accueil pour les femmes. En 1895, le Centre déménage à Outremont, dans un local plus grand pour accroître la capacité d’hébergement.
En 1925, l’Armée du Salut s’installe sur l’avenue Walkley, et l’établissement, dorénavant consacré à la maternité, devient le Centre hospitalier Catherine Booth.
En 1973, devant la décision du gouvernement du Québec de fermer le Centre hospitalier Catherine Booth, l’Armée du Salut transforme cet établissement, notoire depuis plus de 50 ans comme centre de maternité, en hôpital de réadaptation.
En 2012, l’Hôpital Catherine Booth est intégré au Centre de santé et de services sociaux (CSSS) Cavendish, qui est lui-même intégré au Centre intégré universitaire de santé et de services sociaux (CIUSSS) en 2015, suite à l’adoption du projet de loi 10 du gouvernement du Québec.