醫院設學院路院區、急診院區、南浦院區三個院區。現有53個病區，44個臨床科室、100多個專科門診，核定床位1693張。擁有3個研究所、18個研究室和8個醫學院級以上醫療中心（浙江省小兒呼吸疾病診療中心、浙江省脊柱外科中心、溫州市小兒麻痹矯治中心、溫州市麻醉質控中心、中華醫學會疼痛分會第八臨床中心、溫州市中西結合肛腸治療中心、溫州市交通事故急救中心和全國針炙醫療研究溫州分中心）。擁有2個浙江省高校重點扶植學科（兒科學和麻醉學）。省醫學重點學科或專科9個，其中：兒科學（小兒呼吸）、骨外科學（脊柱、顯微外科）為省重點學科，麻醉科為省重點扶植學科，中西醫結合肛腸科為省中醫藥重點扶植學科，圍產醫學為省重點建設學科；中西醫結合小兒腎內科為省中醫藥醫學重點建設學科；頸腰病專科、中西醫結合腦血管病專科、小兒厭食癥專科為浙江省中醫藥重點專科。麻醉學、康復醫學、檢驗醫學（聯合）、為浙江省第四批醫學重點建設學科。醫院於2009年4月成立“溫醫附二骨科醫院”、“溫醫附二婦產醫院”。