Puskesmas Dinoyo berdiri pada tahun 1965 yang dimulai dengan berdirinya BKIA. Semakin luasnya bidang kerja yang harus ditangani sampai pada tahun 1974 berubah menjadi Balai Pengobatan untuk Kecamatan Klojen. Seiring dengan perubahan tata wilayah di Kota Malang, pada tahun 1978 berubah menjadi Puskesmas Dinoyo yang terletak di Kelurahan Dinoyo Kecamatan Lowokwaru,tepatnya di Jalan MT. Haryono nomor 131 Malang, berada disebelah barat Kota Malang dan berjarak lebih 5 km dari pusat kota. Dengan luas tanah 189 m² dan luas bangunan 440 m². Pada tahun 1999, Puskesmas Dinoyo pindah lokasi ke Jalan MT. Haryono IX/13 Kelurahan Dinoyo Kecamatan Lowokwaru, Kota Malang dan berubah namanya menjadi Pusat Kesehatan Masyarakat atau biasanya disingkat dengan Puskesmas.
Awalnya Puskesmas Dinoyo memiliki 6 Kelurahan yaitu Kelurahan Dinoyo, Kelurahan Ketawanggede, Kelurahan Merjosari, Kelurahan Sumbersari, Kelurahan Tlogomas serta Kelurahan Tunggulwulung. Namun, dengan adanya penyusuta wilayah di tahun 2017, kelurahan dibawah naungan Puskesmas Dinoyo berkurang 1 menjadi 5 kelurahan saja yaitu Kelurahan Dinoyo, Kelurahan Ketawanggede, Kelurahan Merjosari, Kelurahan Sumbersari, dan Kelurahan Tlogomas. Untuk saat ini Kelurahan Tunggulwulung berada dibawah naungan Puskesmas Mojolangu. Adanya penyusutan wilayah ini menyebabkan jumlah puskesmas pembantu (pustu) juga berkurang dari 5 pustu menjadi hanya 4 pustu saja. Saat ini ada 4 pustu di Puskesmas Dinoyo yaitu Pustu Merjosari, Pustu Genting, Pustu Sumbersari dan Pustu Tlogomas.
Puskesmas Dinoyo merupakan satu-satunya puskesmas yang memiliki sertifikat ISO 9001:2008 di Kota Malang. ISO 9001:2008 merupakan standar internasional untuk sistem manajemen mutu yang bertujuan untuk menjamin kesesuaian proses dan produk (jasa) terhadap kebutuhan atau persyaratan tertentu. ISO 9001:2008 adalah standar yang paling sering digunakan dan diakui secara internasional. ISO ini berlaku dari tahun 2011 – 2016.
Pada tahun 2016 – 2019 merupakan periode pertama puskesmas Dinoyo dilakukan akreditasi. Pada kurun waktu ini Puskesmas Dinoyo mendapatkan predikat Madya.
Pada tahun 2019, sistem penilaian mutu puskesmas berubah menjadi akreditasi. Puskesmas Dinoyo mendapatkan predikat UTAMA.
Ditahun 2022 Puskesmas Dinoyo mendapat penghargaan dari BPJS Kesehatan karena 100% pegawai dan keluarga merupakan peserta aktif BPJS Kesehatan.
Ditahun 2023, Puskesmas Dinoyo melaksanakan Akreditasi Puskesmas. Puskesmas Dinoyo mendapatkan predikat PARIPURNA pada periode ini.
