Jo 1800-luvun lopulla Halikossa oli herännyt huoli houruinhoidon huonosta tilasta. Halikkolaiset ehdottivatkin mielenvikaisten laitoksen perustamista Salon piirilääkärin asuinpaikan läheisyyteen.
Vuonna 1901 lakkautettujen tarkka-ampujapataljoonien rakennuksille alettiin miettiä uutta käyttöä ja kenraali Wilhelm von Kraemer teki senaatille ehdotuksen Märynummen reservikasarmien muuttamisesta heikkomielisten parantolaksi. Hanke toteutui 1926. Sairaalan perustamisen alkuvuodet olivat kivikkoiset. Senaatilta saatiin 1906 kielteinen päätös ja sota-aika keskeytti hankkeen vuosiksi, mutta vuonna 1920 siihen puhallettiin uutta tuulta.
Rakennukset olivat päässeet huonoon kuntoon ja niiden kunnostaminen sairaalaksi vaati huomattavaa rahallista panostusta. Alueen omistusoikeuksien selvittäminen vei myös aikansa.
Hankkeen arkkitehdiksi tilattu Axel Mörne (1886-1935) oli alun pitäen sitä mieltä, että rakennukset eivät soveltuisi potilastiloiksi. Ne eivät täyttäneet turvallisuusmääräyksiä ja niihin oli vaikea suunnitella hoitotiloja. Vanhoihin rakennuksiin saatettiin kuitenkin sijoittaa rauhallisempia potilaita. Itse päärakennus tehtiin 100 paikkaiseksi.
Mörnen periaatteena oli suunnitella alue siten, että talousrakennukset sijoittuvat lähelle hoitorakennuksia täydentämään keskuspihaa. Kuuden vuoden päästä sairaala avattiin ensimmäisille potilaille, jotka otettiin sairaalaan heti vuoden 1926 alussa.
Sääntöjen mukaan hoidokeiksi otettiin etupäässä parantumattomia ja varattomia potilaita, jotka eivät soveltuneet elämään vapaammissa oloissa. Johtavan lääkärin harkinnan mukaan potilaiksi saatettiin ottaa myös äkillisesti sairastuneita mielisairaita sekä maksavia asiakkaita, mikäli sairaalassa oli tilaa. Levottomat potilaat sijoitettiin erikseen. Myös naiset ja miehet sijoitettiin lukkojen taakse omille osastoilleen.
Sairaalan alueella oli 10 uudistettua tai korjattua rakennusta: paviljongit potilaille, miesten työrakennus, lääkärin ja talonmiehen asunnot, keittiörakennus, sauna, sikala, kanala, talli, ruumishuone sekä kellari. Nämä kaikki muodostivat tiiviin kokonaisuuden. Ensimmäisen toimintavuoden aikana potilaille tehtiin myös kävelypiha, jonka ympärille hoidokit rakensivat aidan.
Uusi sairaala herätti kunnioittavaa ihmetystä. Itse rakennusta verrattiin Joensuun kartanoon. Kaikkialla vallitsi järjestys ja siisteys. Makuusalit olivat suuria ja ilmavia ja talossa oli kylpyosasto ja sisävessat. Henkilökunnan huoneet olivat kauniisti kalustettuja ja viihtyisiä.
Uuden rakennuksen valmistuttua kävi ilmi, etteivät tilat riitä. Vuonna 1929 päätettiin rakentaa uusi lisärakennus, jota voisi jatkossa laajentaa. Suunnittelijana jatkoi Axel Mörne. Sairaalan alueella olevien sikalan ja tallin laajentumiseksi hankittiin sairaalan ulkopuolelta maatila, johon nämä toiminnat voitiin kokonaan siirtää. Syksyllä 1931 uuteen rakennukseen saapuivat ensimmäiset potilaat.
Sairaalan alue on ollut jatkuvan kasvun paikka. Vuonna 1939 sairaalan kokonaispinta-ala oli yli 749 hehtaaria. Viljelysmaata oli noin 70 ha ja metsämaata yli 600 ha. Juuri ennen sotia sairaalan kolmas rakennusvaihe saatiin päätökseen. Laajennus tulikin tarpeeseen koska sairaalaan tuli evakkoja sekä venäläisiä sotavankeja.
Sotavuosien jälkeen rakennettiin uusia henkilökunnan tiloja. Toukokuussa 1952 sairaala sai oman vesitornin.
Mielisairaalalaki vuodelta 1952 asetti kunnille uusia velvoitteita. Sairaalat jaettiin nyt A- ja B-sairaaloihin. A-sairaalat olivat äkillisesti sairastuneita varten ja B-sairaalat pitkäaikaista hoitoa tarvitseville. B-mielisairaalat sijoittuivat usein uusiin rakennuksiin, kun A-sairaalat hyödynsivät vanhoja tiloja. Halikon uuden B-sairaalan suunnitteli arkkitehti Into Pyykkö ja sen harjakaisia vietettiin vuonna 1958. Kaikkiaan hoitopaikkoja oli nyt 590.
1970-luvulla lehdet kirjoittivat sairaalassa olevan niin ahdasta, ettei pyörtyneellä ollut edes tilaa kaatua. Olot ovat ankeat kuin Turun vankimielisairaalassa. Hoito- ja tutkimustilat olivat puutteelliset tai niitä ei ollut ollenkaan ja eri toiminnot sijaitsivat hajallaan. Uusi punatiilinen Hallintola valmistui alkukesällä 1974. Sairaalan 50-vuotisjuhliin 1976 saivat potilaatkin osallistua ensimmäistä kertaa. Tämän jälkeen, 1970-luvun lopulla, alettiin saneerata vanhoja potilasrakennuksia.
Mielisairaalarakentaminen ja jako A- ja B-sairaalaan päättyi 1970-luvun lopulla mielisairaslain osittaisuudistuksissa. Monet vanhoista B-sairaaloista kävivät läpi ensimmäisen laajemman peruskorjauksen 1980- ja 90-luvulla. Hoitokäytäntöjen muutosten myötä mielisairaalapaikkojen tarve väheni voimakkaasti 1900-luvun loppuun mennessä. Monet entisissä B-sairaalarakennuksissa toimineista kunnallisista psykiatrisista sairaaloista on suljettu ja psykiatristen potilaiden hoito on keskitetty muun sairaanhoidon yhteyteen. Erillään olevien suurten mielisairaaloiden aika oli ohi. Halikon Märynummella toimii edelleen muutama Turun yliopistollisen keskussairaalan osasto. Osa vanhasta sairaalasta on muutettu turvapaikanhakijoiden vastaanottokeskukseksi.