Das AWO Charlottenstift Stadtoldendorf blickt auf eine über 100-jährige Geschichte zurück. Es wurde am 14. November 1901 von dem hiesigen Fabrikanten Max Levy anlässlich seines 50. Geburtstages der Stadt als Stiftung übergeben und nach dem Vornamen seiner Ehefrau, einer geborenen Rothschild, "Krankenhaus Charlottenstift" genannt. Das Haus verfügte seinerzeit über 22 internistische Betten in acht Zimmern.

Von 1933 bis 1945 wurde kriegsbedingt der Stiftergedanke missachtet und das Charlottenstift unter anderem als Arbeitsdienstlager zweckentfremdet.

Nach dem Ende dieses dunklen Kapitels wurde es 1947 wieder in Betrieb genommen und bald auf 70 Betten erweitert. Zwei Jahre später erfolgte die Einrichtung einer Chirurgischen Abteilung, und 1952 bildete sich aufgrund der vermehrten Inanspruchnahme durch Kranke aus umliegenden Orten der Zweckverband "Kreiskrankenhaus Charlottenstift" in der gemeinsamen Trägerschaft der Stadt Stadtoldendorf und des Landkreises Holzminden. Die Grundsteinlegung zum Neubau erfolgte 1958. Begonnen wurde mit dem Technischen Trakt, worauf Erweiterungen der entsprechenden Bettenabteilungen und 1962 die Einrichtung einer Gynäkologischen Abteilung folgten. Die Abteilung für Frauenheilkunde musste 1997 aufgrund der Strukturreform wieder aufgelöst werden.

Im Jahre 1963 wurde der Altbau abgerissen, die alleinige Trägerschaft ging auf den Landkreis über und der Zweckverband wurde infolgedessen aufgelöst. Das Kreiskrankenhaus Charlottenstift verfügte zu diesem Zeitpunkt über 161 Betten.

Zwischen 1991 bis 1996 wurden die Funktionsbereiche vollständig saniert und neue Operationssäle geschaffen. Ebenfalls 1996 wurde die neu eingerichtete Intensivabteilung mit vier Intensivbetten und zwei Aufwachbetten in Betrieb genommen.

Seit dem Jahr 2003 ist mit der Sanierung des Ostflügels der dritte und letzte Bauabschnitt vollzogen worden, mit dessen Abschluss das gesamte Krankenhaus nicht nur der medizinischen und pflegerischen Versorgung, sondern bietet auch im Hinblick auf den Unterbringungskomfort einen überdurchschnittlichen Stand. 2007 wurde der Funktionstrakt komplett renoviert und den neuen medizinischen Anforderungen entsprechend angepasst.