临床医学专业是我校创建伊始唯一的基础专业。学校创建初期，恰逢国家三年经济困难时期，办学条件极为艰苦，师资力量极为薄弱，最初经南京医学院组织安排，首批共7人北上支援徐医建设和发展。到1960年已增至72人。至1963年，临床医学专业从最初的5个教研组发展为29个教研组，并开设31门课程。1958年12月经徐州市委市政府同意将徐州市第二人民医院作为学校附属医院。
1958年，临床医学专业在省内招收首届本科生230人，1959年教育部决定恢复全国统一招生，到1965年学校共招收八届学生，均为全国统一招生。1966年因“文革”停止招生，1972年开始招收“工农兵”学员，1977年恢复全国统考招生后，我校招生数量和范围逐年扩大，生源质量逐年提高。到目前为止，临床医学专业在校本科生共有3464人，在全国16个省市招生。1986年学校成为硕士学位授权单位，生物化学、传染病学、儿科学被批准为首批硕士学位授予点。现有基础医学、生物学、公共卫生与预防医学和临床医学4个一级学科硕士学位授权学科，41个硕士学位授予点，基本覆盖了医学学科专业。1993年起先后与中国科技大学、中国医科大学等单位联合培养博士研究生。2002年我校开始招收临床医学专业学位硕士研究生，2004年起招收留学生。2005年我校以“优秀”成绩通过教育部组织的本科教学工作水平评估。2008年12月经江苏省政府批准将原徐州市铁路医院作为我校直属附属第三医院。2009年临床医学专业通过验收，成为“江苏省品牌专业”，同年又被遴选为“国家特色专业”建设点和博士学位授权立项建设单位，进一步提升了我校的办学层次。2010年学校取得推荐优秀应届本科毕业生免试攻读硕士研究生单位资格，同年临床医学专业教学团队被评为江苏省优秀教学团队并获得博士后科研工作站建设单位资格。2012年临床医学专业获批江苏省重点专业，并成功申报教育部“十二五”专业综合改革试点项目和国家卓越医生教育培养计划项目；2013年临床医学专业成为博士学位授予点，2015年临床医学系专业通过教育部专业认证，有效期7年，有博士后科研流动站和博士后科研工作站，人才培养层次不断突破和提升。
60年来，我校临床医学专业坚持“立足苏北，服务江苏，辐射全国，面向世界”的服务宗旨，为全国培养输送了近2万名临床医学专业人才，为我国的高级医学人才的培养和医药卫生事业的发展做出了积极贡献。