Au XVIIe siècle l'hospice de La Grave est dédié à l'accueil des miséreux, orphelins, indigents, malades et prostituées. Un quartier destiné aux aliénés y est alors ouvert. Il faut attendre 1822 et l'initiative de la supérieure, sœur Chagny, pour la construction de bâtiments mieux adaptés alors qu'il n'y a toujours pas de médecin aliéniste en exercice. Cependant, à la fin de l’année 1826, le docteur Jean-Baptiste Delaye est nommé médecin du quartier des aliénés de La Grave, sur proposition du professeur Jean-Étienne Esquirol, mais il ne se voit pas confier la direction du projet de l’asile public. C’est donc à son adjoint, le docteur Gérard Marchant, qu'est donnée la préférence, pour ouvrir l'asile, en 1858.
Le point de départ de la psychiatrie moderne est consacré par la loi du 30 juin 1838 prévoyant la création d'un asile dans chaque département. Ainsi, dès 1850, le conseil général vote le principe de la construction de l’asile de la Haute-Garonne, aux frais du département. Le lieu-dit « Braqueville » du domaine Gironis est alors choisi.
L’architecte toulousain Jacques-Jean Esquié dirige les travaux de 1852 à 1864. L’ensemble des 25 bâtiments s’organise dans une symétrie parfaite, séparant les catégories de patients dans des pavillons distincts. À des fins d’économies, il privilégie l’emploi de matériaux régionaux, telle que la grande brique foraine toulousaine, et recourt également aux patients comme main d’œuvre locale. Ce modèle d’architecture hospitalière allie à la fois fonctionnalisme et esthétisme.
Le 1er juillet 1858, Gérard Marchant accueille les premiers patients en provenance de l’hôpital toulousain de la Grave. En 1937, lorsque les asiles deviennent des hôpitaux psychiatriques, le nom de Gérard Marchant est donné à l’établissement.
En 1944, deux quartiers de l'hôpital sont entièrement détruits par les bombardements alliés. La reconstruction du site dure de 1947 à 1961 tandis que les nouvelles méthodes de soins imposent la création de nouveaux services. Vers 1950, l’arrivée des neuroleptiques modifie complètement les méthodes de soins et le travail des soignants. À la fin des années 1960, le bloc technique comprenant pharmacie, laboratoire, électroencéphalographie, radiographie et consultations est ouvert. Il précède l’inauguration d’un centre social et des activités médiatisées et d’un service pour enfants, avant l’installation de lits d’urgences, d’admission et des places d’hôpitaux de jour.
La mise en place de la sectorisation en 1960, spécificité de la psychiatre française, a permis de développer une offre de soins adaptée tout au long des différentes étapes de la maladie la prise en charge « hors les murs » imposant une refondation majeure de l’hôpital avec la création d'hôpitaux de jour, de soins à domicile, de centres médico-psychologiques, de centres de postcure, etc.
A l'hôpital Marchant, la politique de secteur est mise en place en 1965, puis modifiée en 1973 et 1996.
En 2001, l'hôpital est à nouveau évacué à la suite de l'explosion de l'usine AZF. L'hôpital, voisin de l'usine, est dévasté. La reconstruction a été alors dictée par une offre de soins restructurée.
Enfin en 2026, Le Centre hospitalier Gérard Marchant est organisé autour de 7 pôles cliniques et médico-techniques et 6 pôles administratifs.
Un pôle est une aire géographique de prise en charge en fonction du lieu de résidence du patient. Il peut regrouper plusieurs secteurs. En effet, aujourd'hui, la plupart des services publics de psychiatrie sont sectorisés afin de répondre aux besoins de soins en proximité. Tous les départements sont divisés en zones géographiques appelées « secteurs » qui rassemblent l'ensemble des structures et lieux de soins : centre médico-psychologique (CMP), centre d'accueil thérapeutique à temps partiel (CATTP), hôpital de jour (HDJ) , centre de crise, foyer de post-cure, consultation spécialisée et unité d'hospitalisation. Cette organisation permet une prise en charge continue entre l'unité de soins et les structures extra-hospitalières.
