Санаторий "Орленок" был открыт в октябре 1933 года на базе дачи городского Головы Дувана "Мечта" м дачи московского гомеопата Ефимова.
В 1926 году на даче "Мечта"курортным управлением был развернут пансионат для обслуживания амбулаторных больных костным туберкулезом.
В 1953 году пансионат получил название "Пионер".
После восстановления корпуса и постройки новых,санаторий был реорганизован в клинический.Были созданы лечебно-диагностические, хирургический и другие кабинеты. В конце 50-х годов санаторий "Пионер" объединили с санаторием "Пролетарий" (бывшая дача Терентьевой).
С 1957 года объединенный санаторий носит название "Орленок".
В 1977 году построен новый корпус, на первом этаже которого расположены изолятор и физиотерапевтический кабинет, на втором, - конференц-зал, администрация.
В 1986 году санаторий принимал на отдых и лечение детей из чернобыльской зоны.
В 1986 году санаторий "Орленок" был занесен на городскую доску почета за достойные успехи в повышении качества лечения и культуры обслуживания детей.
С 01.01.1990 года санаторий "Орленок" переименован в Головной санаторий "Орленок" в связи с реорганизщацией структуры Крымского территориального управления санаториев МЗ УССР.
В 1996 году, по инициативе гл. врача Кравцова В.И., совместно с Белгородским цементным заводом, построен 5-ти этажный спальный корпус матери и ребенка. В 1997 году сдан в эксплуатацию 2-х этажный лечебный корпус с новым медецинским оборудованием.
3 августа 2007 года Головной санаторий "Орденок" был переименован в специализированный (специальный) клинический санаторий "Орленок".
В 2003 году Головной санаторий "Орденок" награжден дипломом первой степени , как победитель 4 республиканского конкурса "Крымская Жемчужина" в номинации "Лучший детский санаторий".
В 2004 и 2007 годах санаторий занесен на Республиканскую Доску почета за весомый вклад в организацию оздоровления детей.
В 2004 году санаторий занял первое место во всеукраинском конкурсе на звание "Лучший работодатель года" в г. Евпатория.
В 2005 году - Ассоциативный диплом "Лучший санаторий курорта Евпатория"