Samtidig som det renoveres og bygges nytt, skal sykehuset ha så normal drift som mulig. 

Byggeprosjektet gjennomføres i 2 byggetrinn. Ferdigstilt vil sykehusets areal være økt med 21.000 kvadratmeter til totalt 71.500 kvadratmeter. Kostnadsrammen er på 3,2 milliarder kroner. 

Byggetrinn 1 ble ferdigstilt våren 2007 (nytt laboratoriebygg) med en kostnadsramme på 500 millioner kroner og 4.000 nye kvadratmeter bygg. 

Byggetrinn 2 er delt inn i fire  faser: I første fase  har det pågått omfattende forberedelser og klargjøring til rivearbeid og bygging. Fase 1 avsluttes ved utgangen av 2011.

Ny behandlingsfløy ferdig i 2014

I fase 2 bygges sykehusets nye behandlingsfløy på 9 etasjer og totalt 15.000 kvadratmeter .  Nybygget samler det meste av sykehusets aktiviteter knyttet til diagnostikk og behandling. Behandlingsfløyen gir en vesentlig fornyelse av sykehusets utstyrspark. Prøvedrift i ferdig bygg starter om tre år, i august 2014. Ved årsskiftet 2014/2015 vil også ny hovedinngang mot Parkveien bli tatt i bruk. 

Siste del av byggetrinn 2 gjelder modernisering av eksisterende høyblokk (A/B fløy) og øvrig bygningsmasse. Den renoverte høyblokka skal i hovedsak brukes til sengeposter. Planlagt ferdig i løpet av 2017.