Fra etableringen holdt Rikshospitalet til i Militærhospitalets bygning fra 1807, som hadde blitt ominnredet for formålet, og i nye bygninger i det daværende Empirekvartalet, tegnet av Christian H. Grosch. I 1883 flyttet Rikshospitalet til nye bygninger i Pilestredet, og i 2000 videre inn i nytt bygg på Gaustad, kjent som «Nye Rikshospitalet». Det nyeste anlegget er tegnet av Medplan Arkitekter.