高雄醫學大學於2009年接受高雄巿政府委託經營大同醫院，是臺灣第一家ROT公辦民營醫院之巿立醫院，為高醫大第3家附屬醫院，開院一年內即通過衛生署新制醫院評鑑特優暨教學合格醫院。為全臺創舉創院最短時間內獲特優醫院榮譽，樹立公辦民營之典範，2011年榮獲行政院公共工程委員會第9屆民間參與公共建設金擘獎民間團隊優等獎及公益獎，為促進民間參與公共建設案之典範。
目前設有25個臨床醫療單位，全院員工820人，超過90位主治醫師、總病床395床，具有急重症醫療照護能力與品質，並針對急性心肌梗塞、腦中風與外傷組成團隊，進行多項緊急救治之醫療資源。此外，設立乳房醫學中心、關節重建中心、婦女健康醫療中心、血液透析中心、放射腫瘤中心、癌症中心、健康管理中心、身心障礙整合醫療、泌尿醫學中心、醫學美容中心、國際醫療中心及長壽整合醫療等特色醫療發展中心。
本院國際醫療中心於2015年正式成立，目前為國際病人專門打造乳癌手術中放射治療(IORT) 、泌尿系統單孔腹腔鏡手術、阿茲海默氏失智症早期篩檢及治療等，此外，備有高階健檢、醫學美容等各種項目，國際病人可透過本中心安排門診、住院之協助、醫療簽證申請及各項生活協助。