醫院為副廳級建制的財政補助事業單位，加掛“山西醫學科學院”牌子，內設21個行政職能部門，55個臨床醫技科室以及3個研究所。醫院于2009年7月開工建設，兩期累計投入財政資金25億元，占地438畝、凈用地355畝，建筑面積30萬平方米，2011年11月投入使用。山西大醫院是山西省委省政府投資建設的規模最大、功能最全、標準最高的現代化綜合性醫療衛生機構，具有醫療、教學、科研、防保、急救、康復六位一體的功能和區域醫療中心的作用。
山西白求恩醫院（山西醫學科學院） 2019年8月，山西省和湖北省簽署協議，合力推進國家區域醫療中心建設，這個協議的簽署標志著山西白求恩醫院與國內醫學界前十名的華中科技大學同濟醫學院附屬同濟醫院正式合作，由同濟醫院以全面托管的形式共同建設山西白求恩醫院。
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