Haigla uues X-korpuses paiknevasse operatsioonikeskusesse on koondatud kogu haigla kirurgiline tegevus. Moodsas operatsioonikeskuses on 18 operatsioonituba, millest 2 tuba on ette nähtud erakorralisteks operatsioonideks, ning ärkamispalat.
Plaanilisi ja erakorralisi kirurgilisi operatsioone teeme paljudel erialadel: ortopeedia, neurokirurgia, uroloogia, günekoloogia, üldkirurgia, onkokirurgia, otorinolarüngoloogia, kardiokirurgia ja veresoontekirurgia, torakaalkirurgia, plastika- ja rekonstruktiivkirurgia, suu-, näo- ja lõualuukirurgia, pea- ja kaelakirurgia.
Operatsioonitoad vastavalt operatsiooni kestusele
I grupp – erakorralised operatsioonid
II grupp – kõhukoopa- ning pea- ja kaelapiirkonna operatsioonid
III grupp – ortopeedia ja neurokirugia operatsioonid
IV grupp - kardiokirurgia, veresoontekirurgia, rindkerekirurgia operatsioonid
Operatsioonitoad
Operatsioonitoad on võrdse suurusega, 49–52 ruutmeetrit, ning varustatud erialale vajaliku spetsiifilise aparatuuriga. 7 operatsioonituba on endoskoopiliste operatsioonide jaoks. Kõigis operatsioonitubades on uued, pikema eluea ja loomulikuma valgusega LED-operatsioonivalgustid, kasutusele on võetud laminaarventilatsiooni-süsteem, mille puhul operatsiooniala ümber tekitakse nn puhta õhu kardin, millega filtreeritakse operatsiooniruum. Operatsioonikeskuses on kasutatud metallmoodul-seinalahendust, mille puhul roostevabast terasest seinapaneelid on tugevdatud heliisolatsiooni ja kiirgusvarjestusega. Konstruktsioon on kergesti monteeritav-demonteeritav, mis loob haiglale operatiivse võimaluse lisada lühikese ajaga operatsioonitubadesse uusi vajalikke seadmeid või tõsta neid ümber. Lisaks on operatsioonitubade seina- ja põrandakatete valikul lähtutud kõrgeimatest haiglahügieenireeglitest.
Uut ajajärku Eesti kirurgias tähistab telekonverentsi korraldamise võimalus operatsioonitoast nr 5 – sinna on paigaldatud täisdigitaalne operatsioonitoa juhtimissüsteem. Aparaate saab juhtida puutetundliku ekraani kaudu ja operatsioonisaalis toimuvast saab teha ülekannet interneti kaudu konverentsisaali haiglas või väljaspool haiglat ning pidada sidet konverentsiruumi ja operatsioonitoa vahel.
Keskuse kasutada on terve korrus 2257 m² tööpinnaga.
Operatsioonikeskus on õppebaas nii Tartu Ülikooli kui ka Tallinna Tervishoiu Kõrgkooli üliõpilastele.