Farmakologický ústav byl založen současně se vznikem Lékařské fakulty UK v Plzni a přednostou se stal prof. MUDr. F. Hora. Zpočátku se pracovalo v místnostech dnešního Kuffnerova pavilonu. Koncem roku 1946 byl ústav přechodně uzavřen a zkoušky prováděl doc. MUDr. Zadina, který dojížděl z farmakologického ústavu z Prahy. V únoru 1948 byl provoz ústavu obnoven, vedení převzal MUDr. PhMr. Stanislav Petlach. Po několika stěhování byly získány místnosti v Procháskově ústavu. V roce 1951 přišel z Hradce Králové prof. MUDr. Zdeněk Köcher a vedl katedru do své smrti v roce 1966. Vedení ústavu převzal prof. MUDr. Vladislav Eybl, DrSc. Od roku 1994 řídil Ústav farmakologie a toxikologie doc. MUDr. Jaroslav Koutenský, CSc. V roce 1995 bylo pracoviště přejmenováno na Ústav farmakologie a toxikologie.
Od 1. 10. 2014 je Ústav farmakologie a toxikologie umístěn v nové budově Univerzitního medicínského centra (UNIMEC), společně s dalšími preklinickými obory a v těsné blízkosti fakultní nemocnice Plzeň – Lochotín. Od 1. 2. 2015 do 31.10.2020 byla vedoucím Ústavu farmakologie a toxikologie doc. RNDr. Eva Kmoníčková, CSc.
Od 1. 11.2020 je vedoucím Ústavu farmakologie a toxikologie prof. PharmDr. Radek Kučera, Ph.D.