Новосибирский институт восстановительной хирургии, травматологии и ортопедии (позднее переименован в Новосибирский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии) основан в 1946 г. на базе эвакогоспиталя № 1239. Первым директором стал профессор Симон Леонтьевич Шнейдер. После окончания Томского университета С.Л. Шнейдер 10 лет проработал в клинике академика В.М. Мыша, в течение двух лет специализировался в Военно-медицинской академии и Центральном институте травматологии и ортопедии (г. Москва). Заведовал кафедрами травматологии и ортопедии, а также военно-полевой и общей хирургии Новосибирского института усовершенствования врачей, исполнял обязанности главного хирурга-травматолога Сибирского военного округа.
Изначально институт занимался практическими вопросами реабилитации раненых и пострадавших во время войны, что обозначило тематику научных изысканий: гнойная хирургическая инфекция, порочные культи конечностей после ампутаций, септические осложнения, пролежни и костно-пластическая хирургия. Недостаточное оснащение научным оборудованием и диагностической аппаратурой не позволяло планировать исследования высокого уровня. Однако благодаря высокой квалификации сотрудников, многие из которых вернулись с фронта с уникальным опытом, остающимся востребованным даже сейчас, клиническая составляющая в деятельности института была на достойной высоте.
С 1951 г. в течение 19 лет институт возглавлял доцент Дмитрий Петрович Метелкин, создавший благоприятную атмосферу для роста и развития кадров: в эти годы отмечается тенденция к специализации и выбору основных направлений исследований, а также формирование научных школ. Две из них определили дальнейшее развитие Новосибирского НИИТО.
Научную школу нейрохирургов создала директор института (1970–1986 гг.), профессор Ксения Ивановна Харитонова:
 | в течение 30 лет возглавляла нейрохирургическую службу института и Сибири (Межобластной нейрохирургический центр); |
| реорганизовала и расширила экспериментальную и клиническую базы института; |
| способствовала развитию научных исследований в нейрохирургии, травматологии, вертебрологии и внедрению результатов работ в практику отечественного здравоохранения; |
| возглавляла разработки по эпидемиологии черепно-мозговых повреждений в крупных промышленных городах, патогенезу тяжелой черепно-мозговой травмы и улучшению клинических результатов ее лечения; |
| автор четырех монографий, около 200 научных статей; |
| подготовила трех докторов и 23 кандидата медицинских наук. |
Основатель научной школы хирургов-вертебрологов — профессор Яков Леонтьевич Цивьян, работавший в институте в 1946–1987 гг.:
| заместитель директора по науке в 1964–1972 гг.; |
| заведующий кафедрой травматологии и ортопедии Новосибирского государственного медицинского института с базой в НИИТО; |
| разработал высокоэффективные оперативные вмешательства практически для любой патологии позвоночника, включая заболевания и повреждения различной локализации, как неосложненные, так и осложненные травмой спинного мозга; |
| обосновал наиболее рациональные доступы к различным отделам позвоночника; |
| изобрел первый в СССР эндопротез тазобедренного сустава, фиксатор-стяжку Цивьяна – Рамиха; |
| автор более 20 монографий, около 500 научных статей, 25 рационализаторских предложений; |
| подготовил 12 докторов и более 50 кандидатов медицинских наук. |
В конце 1980-х гг. экономические реформы потребовали коренной перестройки всей деятельности Новосибирского НИИТО. Эти сложности пришлись на период руководства профессора Николая Гавриловича Фомичева (директор института в 1986–2006 гг.):
| провел тотальную организационную и техническую реконструкцию института, позволившую вывести лечебный процесс на уровень международных стандартов; |
| организовал на базе института Региональный центр эндопротезирования крупных суставов; |
| обосновал клиническую дисциплину «вертебрология» и разработал систему специализированной помощи населению; |
| обеспечил внедрение современных технологий в хирургию позвоночника; |
| основал российский научный журнал «Хирургия позвоночника»; |
| трансформировал диссертационный совет (из кандидатского в докторский) по двум специальностям: «травматология и ортопедия» и «нейрохирургия»; |
| организовал устойчивое научное сотрудничество с ведущими зарубежными клиниками; |
| наладил в институте собственное производство металлоимплантатов и конструкций; |
| автор 7 монографий, 180 статей, 15 патентов; |
| подготовил 12 докторов и 17 кандидатов медицинских наук. |
Активное сотрудничество Новосибирского НИИТО с медицинским университетом, научно-исследовательскими институтами Сибирского отделения РАМН дало свои результаты, выдвинув коллектив института на лидирующие позиции.
С 1987 г. институт имеет статус Центра патологии позвоночника Министерства здравоохранения Российской Федерации.
В 2004 г. Новосибирский НИИТО получил сертификат соответствия системы менеджмента качества международному стандарту ISO 9001:2000 на оказание лечебно-профилактической помощи взрослым и детям в области травматологии, ортопедии и нейрохирургии.
С 2006 по 2018 гг. институт возглавлял профессор Михаил Анатольевич Садовой:
| разработал систему превентивной детской вертебрологии; |
| внедрил систему менеджмента качества в деятельность института; |
| создал филиал в г. Ленинск-Кузнецкий (Кемеровская обл.); |
| инициировал создание Российской ассоциации хирургов-вертебрологов; |
| основал научную школу «Организационные и клинические аспекты вертебрологии»; |
| автор и соавтор более 300 публикаций, в том числе 25 монографий и учебных пособий, 8 патентов на изобретения; |
| под его научным руководством подготовлено 9 докторов и 20 кандидатов медицинских наук. |
В структуру института входят научные, клинические и лечебно-диагностические подразделения: отделения нейроортопедии, травматологии, эндопротезирования, нейрохирургии, спинно-мозговой травмы, детской вертебрологии, детской ортопедии, анестезиологии и реанимации, реабилитации.
С внедрением новых организационных технологий Новосибирский НИИТО вышел на качественно новый виток в своем развитии. Научное, лечебное, финансово-хозяйственное и организационно-методическое направления работ выделены в отдельные блоки с внедрением системы менеджмента качества, предполагающей командный подход к управлению.
В 2013 г. приказом Минздрава России от 24.04.2013 № 256 Новосибирскому НИИТО присвоено имя основателя научной школы Я.Л. Цивьяна.
