Bệnh viện có quy mô 1.200 giường bệnh, với 1.226 cán bộ, viên chức và người lao động đang làm việc; trong số đó có hơn 500 cán bộ, viên chức có trình độ đại học trở lên; có 05 Tiến sĩ, 30 BSCKII, 50 BSCKI, 64 Thạc sĩ y học, Thạc sĩ dược... Bệnh viện có cơ sở hạ tầng khá khang trang, nhiều trang thiết bị y tế hiện đại và một khối lượng lớn các dịch vụ kỹ thuật y tế có chất lượng cao.
Với chức năng là bệnh viện tuyến cuối của ngành, là trung tâm khám chữa bệnh chất lượng cao của tỉnh Thanh Hóa. Vì vậy chất lượng khám, chữa bệnh luôn được coi trọng. Với khẩu hiệu "Lấy người bệnh là trung tâm phục vụ"; "đổi mới cơ chế phục vụ, phát triển mạnh y tế chuyên sâu" mục tiêu hướng tới là phục vụ theo nhu cầu người bệnh; đẩy mạnh thực hiện "Một số giải pháp nhằm nâng cao chất lượng khám, chữa bệnh; cải thiện hơn nữa tinh thần thái độ phục vụ người bệnh sau khi triển khai giá dịch vụ y tế mới"; nhiều kỹ thuật mới đã được triển khai, nhiều ca bệnh khó đã được cứu chữa thành công, qua đó đã gây được tiếng vang cho bệnh viện, mang lại niềm tin cho người bệnh.
Bệnh viện Đa khoa tỉnh Thanh Hóa là một trong những bệnh viện tuyến tỉnh dẫn đầu toàn quốc trong việc đổi mới công nghệ, có nhiều thành tích trong việc ứng dụng tiến bộ khoa học, kỹ thuật, trong phong trào phát huy sáng kiến, cải tiến kỹ thuật và bảo vệ môi trường sinh thái. Bằng sự nỗ lực cố gắng của cả tập thể cán bộ, viên chức, người lao động, Bệnh viện đã luôn hoàn thành xuất sắc nhiệm vụ chính trị được giao, với nhiều thành công trong công tác ứng dụng những thành tựu khoa học kỹ thuật y học trong khám bệnh, chữa bệnh cho nhân dân, từng bước khẳng định chất lượng, uy tín, thương hiệu.
Những năm qua bệnh viện đã đạt được nhiều thành quả quan trọng trong sự nghiệp "bảo vệ, chăm sóc và nâng cao sức khỏe nhân dân"; góp phần nâng cao tuổi thọ và số năm sống khỏe cho nhân dân; đã có nhiều kỹ thuật mới, kỹ thuật cao được triển khai ứng dụng thành công với chất lượng, hiệu quả cao cả về chuyên môn, về kinh tế và xã hội; đưa dịch vụ kỹ thuật cao, hiện đại đến gần người dân, giúp cho người dân có điều kiện tiếp cận, thụ hưởng.
Về lĩnh vực ngoại khoa, đã có nhiều kỹ thuật được thực hiện thường quy tương đương với tuyến trung ương như: Phẫu thuật nội soi ổ bụng; Phẫu thuật nội soi cắt u xơ tiền liệt tuyến, u bàng quang, cắt nang thận, nội soi sau phúc mạc lấy sỏi niệu quản và gần đây hàng chục bệnh nhân đã được phẫu thuật cắt thận, cắt thận bán phần nội soi, tạo hình bàng quang bằng quai ruột thành công; rất nhiều ca bệnh sỏi thận, niệu quản được điều trị với kết quả tốt bằng tán sỏi ngoài cơ thể định vị siêu âm và X-quang; tán sỏi niệu quản nội soi ngược dòng bằng laser, tán sỏi thận nội soi qua da bằng đường hầm nhỏ (Mini - PCNL) sử dụng Laser cường độ cao 100W; Phẫu thuật nội soi lồng ngực; Phẫu thuật sọ não, hộp sọ; phẫu thuật cột sống; hàng nghìn bệnh nhân phẫu thuật kết xương phức tạp và hàng nghìn bệnh nhân đã được thay chỏm xương đùi, thay khớp háng toàn phần/bán phần, thay khớp gối đạt kết quả tốt và an toàn; gần đây phẫu thuật nội soi khớp gối, tái tạo dây chằng tổn thương do chấn thương cũng đã thực hiện thành công.
Những kỹ thuật phức tạp như phẫu thuật cắt khối tá tụy, cắt dạ dày toàn bộ, cắt u dạ dày nội soi, cắt u thực quản 1/3 dưới, phẫu thuật cắt đại tràng nội soi, cắt tuyến giáp nội soi, phẫu thuật trĩ Longo, phẫu thuật Phaco mắt, phẫu thuật nội soi Tai mũi họng, cấy ghép Implant là những kỹ thuật đã được hoàn thiện...
Đặc biệt, Bộ Y tế đã có Quyết định số 3601/QĐ-BYT ngày 13/6/2018 công nhận Bệnh viện Đa khoa tỉnh Thanh Hóa là cơ sở y tế đủ điều kiện thực hiện kỹ thuật lấy, ghép thận từ người cho sống và người cho chết não; ngay sau đó, Bệnh viện đã tiến hành ca ghép thận từ người cho sống đầu tiên vào ngày 19/6/2018 với kết quả thành công tốt đẹp. Đến nay Bệnh viện Đa khoa tỉnh Thanh Hóa đã thực hiện được 20 ca ghép thận thành công, trong đó có 02 ca ghép thận từ người cho chết não. Thành công của kỹ thuật ghép thận là một bước ngoặt quan trọng khẳng định sự phát triển y tế chuyên sâu của Bệnh viện Đa khoa tỉnh Thanh Hóa, Bệnh viện Đa khoa tỉnh Thanh Hóa đã chính thức được xướng tên trên bản đồ ghép tạng Việt Nam sau khi thực hiện thành công ca ghép thận đầu tiên. Hiện nay, Bệnh viện Đa khoa tỉnh Thanh Hóa đang là bệnh viện tuyến tỉnh đầu tiên của cả nước thực hiện thành công ghép thận từ người cho chết não.
Về lĩnh vực nội khoa và can thiệp cũng không ngừng phát triển, các kỹ thuật và tiến bộ mới trong điều trị và can thiệp đã làm cho khoảng cách giữa nội khoa và ngoại khoa ngày càng xích lại gần hơn, nhiều bệnh lý nếu như trước đây chỉ có thể điều trị bằng ngoại khoa thì hiện nay phần lớn có thể chỉ cần điều trị nội khoa và can thiệp như các bệnh lý viêm loét ống tiêu hóa; khối u tử cung, khối u gan, giãn tĩnh mạch thực quản, bệnh tim bẩm sinh, đột quỵ nhồi máu não…, có thể điều trị bằng can thiệp nút mạch, thắt tĩnh mạch thực quản qua nội soi, bít dù các lỗ thông tim bằng can thiệp tim mạch, tiêu sợi huyết, can thiệp mạch não lấy huyết khối bằng dụng cụ cơ học Solitaire, điều trị túi phình mạch não bằng phương pháp đặt coil nội mạch; đơn vị tim mạch can thiệp đã thực hiện hàng trăm ca chụp và can thiệp đặt stent động mạch vành mỗi năm.
Bên cạnh đó là những kỹ thuật chuyên khoa sâu như thận nhân tạo chu kỳ, lọc máu liên tục, siêu thẩm tách HDF-online, lọc máu hấp phụ, xạ trị gia tốc điều trị ung thư, đặt máy tạo nhịp tạm thời, vĩnh viễn, sốc điện cấp cứu ngừng tuần hoàn, bơm xi măng cột sống điều trị bệnh lý cột sống,....cũng đã trở nên thuần thục và thường quy, góp phần nâng cao chất lượng chuyên môn, hạn chế bệnh nhân phải chuyển tuyến trên, giảm tải cho các bệnh viện Trung ương.
Về lĩnh vực Cận lâm sàng với việc đầu tư nhiều trang thiết bị y tế tân tiến, hiện đại đã nối dài bàn tay của Thầy thuốc điều trị, các kỹ thuật cận lâm sàng phát triển đáp ứng nhu cầu cho chẩn đoán và điều trị chất lượng cao.
Ông Lê Văn Sỹ, Giám đốc Bệnh viện Đa khoa tỉnh Thanh Hóa cho biết: "Chúng tôi tiếp tục làm tốt việc đào tạo phát triển nguồn nhân lực nhất là nhân lực chất lượng cao, chính sách thu hút nhân tài, đảm bảo nguồn nhân lực ổn định, đáp ứng cho nhu cầu phát triển bệnh viện trong tình hình mới. Cùng với đó, nâng cao chất lượng các dịch vụ kỹ thuật đã thực hiện; phát triển lĩnh vực phẫu thuật tạo hình thẩm mỹ, y học hạt nhân, tế bào gốc, trí tuệ nhân tạo, đồng thời thực hiện tốt các quy chế chuyên môn, quy trình kỹ thuật, giảm thiểu sự cố y khoa; nâng cao chất lượng khám bệnh, chữa bệnh, hướng tới mục tiêu bệnh viện đạt các tiêu chí bệnh viện hạng đặc biệt, trở thành Trung tâm khám chữa bệnh chất lượng cao của tỉnh và khu vực Bắc miền Trung", ông Sỹ cho biết