山形大学医学部附属病院
の五点が整備計画の目標とされ、2007年度には病院再整備計画が文科省に認められ、HCU・臓器別疾患センターの設置、新病棟の建築、既存病棟の大改修など、再整備に向けた工事がスタート。2008年7月に新南病棟が完成。手術部はそれまでの約2倍、救急部は約5倍、ICU・HCUは約2.5倍の規模となった。また、多床室も6床から4床になり従来の1.5倍のスペースになったほか、看護師や医学生が実習や勉強をする部屋を1フロアで複数用意、看護控室も拡充された。その後、既存病棟の改修などに移った。
以上の整備計画とともに、「世界水準の高度先進医療を実践提供すること、とくに急性期を中心に推進すること」 を基本コンセプトとして、2020年3月から整備した重粒子線がん治療施設を用いて治療開始を予定していた。しかし、医学部は2019年3月に設置中の装置の不具合により、固定された角度から腫瘍に照射する治療は予定の2020年3月から同年8月にずれ込み、どの角度からも正確に照射できる回転ガントリーでの治療は同年9月から2021年2月に変更となると発表し。さらに、2019年12月17日、治療装置の冷却設備の能力が足りず、主要機器で改修が必要になったとして、治療の開始時期が遅れる可能性があると発表した。どの程度遅れるかは調査中だが、増強する機器の製作には最大4.5カ月かかるとされた。2021年2月25日、固定照射室で前立腺がんの重粒子線治療が開始され、8月からは回転ガントリー照射室での治療が始まる予定。