สมเด็จพระกนิษฐาธิราชเจ้า กรมสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดา ฯ สยามบรมราชกุมารี ทรงห่วงใยในสุขภาพอนามัยของราษฎร จึงโปรดเกล้าฯ ให้ดำเนินงานโครงการหน่วยทันตกรรมพระราชทาน ดังนั้นเพื่อให้การดำเนินงาน “โครงการหน่วยทันตกรรมพระราชทาน สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดา ฯ สยามบรมราชกุมารี” เป็นไปตามพระราชประสงค์ สำนักพระราชวังจึงมีคำสั่งแต่งตั้งคณะกรรมการ โครงการหน่วยทันตกรรมพระราชทาน สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดา ฯ สยามบรมราชกุมารี ขึ้น ตั้งแต่ วันที่ ๐๑ พฤษภาคม พ.ศ.๒๕๔๑ และมีคำสั่งแต่งตั้งต่อเนื่องมาจนปัจจุบัน
คณะทันตแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล ได้เล็งเห็นถึงการพัฒนาคุณภาพชีวิตของราษฎรในชนบทห่างไกล ซึ่งสภาวะสุขภาพช่องปากนั้นเป็นปัจจัยอย่างหนึ่งที่สำคัญต่อคุณภาพในการดำรงชีวิต ดังนั้นเพื่อสนองตามพระราชประสงค์ คณะทันตแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล จึงได้จัดหน่วยทันตกรรมเคลื่อนที่ เพื่อให้การรักษาแก่นักเรียนและประชาชนตามพื้นที่ที่อยู่ในโครงการพระราชดำริของพระองค์ท่านเป็นครั้งคราว
เมื่อวันที่ ๓๐ กันยายน ๒๕๔๐ ณ โรงเรียนตำรวจตระเวนชายแดนบ้านเรดาร์ อำเภอสังขละบุรี จังหวัดกาญจนบุรี ศาสตราจารย์เกียรติคุณ ทันตแพทย์สมศักดิ์ จักรไพวงศ์ คณบดีคณะทันตแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล ในขณะนั้น กราบบังคมทูล ขอพระราชานุญาตถวายหน่วยทันตกรรมเคลื่อนที่ คณะทันตแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล เพื่อถวายงานตามพระราชประสงค์ในการดูแลสุขภาพช่องปากของนักเรียนโรงเรียนตำรวจตระเวนชายแดนและโรงเรียนในโครงการพระราชดำริฯ รวมทั้งประชาชนในถิ่นทุรกันดารและผู้ด้อยโอกาส เพื่อให้เกิดทันตสุขภาวะที่ดี
ต่อมาในวันที่ ๑ พฤษภาคม ๒๕๔๑ พระองค์ท่านได้ทรงโปรดเกล้าฯ แต่งตั้งคณะกรรมการโครงการหน่วยทันตกรรมพระราชทาน สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดา ฯ สยามบรมราชกุมารี ขึ้นตามคำสั่งสำนักพระราชวังที่ ๑๒๕/๒๕๔๑ ลงวันที่ ๑๗ เมษายน ๒๕๔๑ และทรงโปรดเกล้าให้ใช้ตราสัญลักษณ์สำนักงานโครงการส่วนพระองค์ ให้เป็นตราสัญลักษณ์ประจำหน่วยทันตกรรมพระราชทานฯ นับว่าเป็นพระมหากรุณาธิคุณอย่างสูงสุดแก่ชาวคณะทันตแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล
ต่อมาเมื่อปี พ.ศ. ๒๕๕๓ ประชุมสภามหาวิทยาลัย ครั้งที่ ๔๑๑ ได้อนุมัติโครงสร้างใหม่ของคณะทันตแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล โดยยกระดับหน่วยทันตกรรมพระราชทานและทันตกรรมเคลื่อนที่ ขึ้นเป็น “ ศูนย์ทันตกรรมพระราชทานและทันตกรรมเคลื่อนที่ ” เนื่องจากมีการปฏิบัติงานตามพันธกิจที่ได้รับมอบหมายทั้งจากคณะกรรมการโครงการหน่วยทันตกรรมพระราชทานฯ และจากมหาวิทยาลัยมหิดล รวมทั้งเป็นศูนย์ประสานงานข้อมูลโครงการหน่วยทันตกรรมพระราชทานสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดา ฯ สยามบรมราชกุมารี
และในวันที่ ๔ กุมภาพันธ์ ๒๕๕๔ สำนักราชเลขาธิการ ได้มีหนังสือ ที่ รล ๐๐๑๐/๑๐๑๔ ถึง อธิการบดีมหาวิทยาลัยมหิดล มีความแจ้งว่า สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดา ฯ สยามบรมราชกุมารี ทรงมีพระราชทานพระราชานุญาตให้ใช้ชื่อ ศูนย์ทันตกรรมพระราชทาน คณะทันตแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล ว่า “ศูนย์ทันตกรรมพระราชทานสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดา ฯ สยามบรมราชกุมารี”
๑. ออกหน่วยทันตกรรมพระราชทานฯ ตามแผนปฏิบัติการที่คณะกรรมการโครงการกำหนด หรือตามการเสด็จพระราชดำเนินเพื่อทรงเยี่ยมราษฎรของสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดา ฯ สยามบรมราชกุมารี หรือแล้วแต่จะทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ โดยให้การรักษาตรวจสุขภาพช่องปาก เคลือบหลุมร่องฟัน อุดฟัน ขูดหินน้ำลาย ถอนฟัน และใส่ฟันเทียมถอดได้ฐานพลาสติก (เป็นครั้งคราว) แก่นักเรียนในโครงการพระราชดำริฯ รวมทั้งประชาชนในพื้นที่
๒. รับผู้ที่มีความผิดปกติปากแหว่ง เพดานโหว่ และผู้ป่วยที่มีความผิดปกติของใบหน้าหลังการผ่าตัด หรือผู้ป่วยที่มีโรคในช่องปากที่ซับซ้อนเกินความสามารถของสถานพยาบาลในท้องถิ่นที่รักษาได้ เข้ารักษาในคณะทันตแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล โดยคณะฯ จะรับผิดชอบในเรื่องการผ่าตัด การจัดฟัน และอวัยวะเทียมที่เกี่ยวข้องโดยไม่เสียค่าใช้จ่าย
๓. จัดกิจกรรมที่เกี่ยวกับทันตกรรมป้องกัน โดยให้คำแนะนำด้านทันตสุขศึกษาแก่นักเรียนและครูในโรงเรียนตามโครงการพระราชดำริฯ
๔. จัดทำวิจัยเพื่อวิเคราะห์ปัญหาและปัจจัยที่เกี่ยวข้องต่อการเกิดโรคในช่องปาก และหามาตรการที่เหมาะสมในการรักษาป้องกัน โดยจัดศึกษาปัจจัยทางนิเวศวิทยา พฤติกรรม และโภชนาการในโรงเรียนตามพระราชดำริฯ
ซึ่งในปีปฏิบัติการ ๒๕๖๑ ศูนย์ทันตกรรมพระราชทานฯ ได้ดำเนินการให้การรักษาทางทันตกรรมและอบรม ความรู้ทันตสุขศึกษาแก่นักเรียนและครูโรงเรียนตำรวจตระเวนชายแดน โรงเรียนโครงการพระราชดำริฯ รวมทั้งผู้ด้อยโอกาสอื่น ๆ ทั้งในส่วนกลางและส่วนภูมิภาคมาเป็นเวลาครบ ๒๐ ปี ซึ่งปัจจุบันมีอาสาสมัครทันตแพทย์และทันตบุคลากรอื่นเป็นจำนวนกว่า ๕๐๐ คน หมุนเวียนเข้ามาร่วมถวายงานสนองพระราชดำริ เพื่อให้นักเรียน เยาวชน ประชาชน และผู้ด้อยโอกาสต่าง ๆ ตามโครงการพระราชดำริฯ ให้ได้รับการพัฒนาคุณภาพชีวิตทางด้านพลานามัย มุ่งหวังให้ประชาชนมีสุขภาพร่างกายแข็งแรง รวมทั้งมีสุขภาพช่องปากที่ดี
นอกจากเด็กและเยาวชนแล้ว ในปีปฏิบัติการ ๒๕๖๑ ทางศูนย์ทันตกรรมพระราชทานฯ ได้ร่วมมือกับโรงพยาบาลทันตกรรม คณะทันตแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล และโรงพยาบาลทันตกรรมมหาจักรีสิรินธร มหาวิทยาลัยมหิดล จัดทำโครงการศูนย์ส่งเสริมและพัฒนาคุณภาพชีวิตผู้สูงอายุขึ้น ซึ่งเป็นโครงการที่เน้นการดูแลและพัฒนาคุณภาพชีวิตผู้สูงอายุระยะยาวอย่างเป็นระบบ โดยเฉพาะผู้สูงอายุที่มีความยากลำบากในการเดินทาง ด้วยการสร้างระบบเชื่อมโยงการดูแลและรักษาผู้สูงอายุกับโรงพยาบาลใกล้เคียงทั้งภาครัฐและเอกชนอย่างเป็นระบบครบวงจรด้วยการดูแลและรักษาแบบสหวิทยาการ
และเนื่องในโอกาสเฉลิมพระชนมายุครบ ๖๔ พรรษา ๒ เมษายน ๒๕๖๒ ศูนย์ทันตกรรมพระราชทานฯ ได้จัดทำโครงการหน่วยงานต้นแบบฟันดีมีสุขเฉลิมพระเกียรติสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดา ฯ สยามบรมราชกุมารี โดยศูนย์ทันตกรรมพระราชทานฯ ได้ตระหนักถึงการให้ความสำคัญต่อสุขภาพช่องปากของกลุ่มคนวัยทำงาน จึงจัดทำโครงการเพื่อให้บริการทางทันตกรรมแก่ข้าราชบริพารในพระองค์สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดา ฯ สยามบรมราชกุมารี รวมทั้งมุ่งเน้นให้ข้าราชบริพารมีความรู้และศักยภาพในการดูแลสุขภาพช่องปากของตนเองเพิ่มขึ้น และสามารถนำความรู้ไปต่อยอดรวมทั้งเป็นต้นแบบให้กับประชาชนหรือหน่วยงานอื่น ๆ อีกต่อไป
และในปี พ.ศ.๒๕๖๒ คณะทันตแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล ได้ขอพระราชทานพระราชานุญาตเปลี่ยนชื่อ “ศูนย์ทันตกรรมพระราชทาน สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดา ฯ สยามบรมราชกุมารี” เป็น “ศูนย์ทันตกรรมพระราชทาน สมเด็จพระกนิษฐาธิราชเจ้า กรมสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดา ฯ สยามบรมราชกุมารี”