1955年开始，医院经历多次的扩建，其中以1960年代及1980年代的规模最大。1959年大学病理大楼落成，初时楼高3层，及后加至5层；1974年临床病理大楼落成；1980年落成的K座高达137米（28层），曾是全亚洲最高和全球第二高的医院建筑物，直到养和医院李树培院扩建工程完工才被超越；但目前仍是全球第四高医院建筑物。截至2005年，玛丽医院已经拥有共14座建筑物。医院不同部分经过多次拆卸改建，建院初期的建筑物至今只剩下主楼及护士宿舍A座。主楼楼高八层，以新古典主义风格为设计。护士宿舍A座楼高六层，亦