Phòng chỉ đạo tuyến là phòng nghiệp vụ chịu sự lãnh đạo trực tiếp của Giám đốc Bệnh viện và chịu trách nhiệm trước giám đốc về toàn bộ hoạt động công tác  Đào tạo - Chỉ đạo tuyến. Phòng đào tạo – Chỉ đạo tuyến Bệnh viện đa khoa tỉnh Thanh Hóa được thành lập năm 2008.

Phòng Tổ chức cán bộ là phòng nghiệp vụ, chịu sự lãnh đạo trực tiếp của Giám đốc bệnh viện và chịu trách nhiệm trước Giám đốc về tổ chức thực hiện công tác tổ chức cán bộ, công tác bảo vệ chính trị nội bộ của bệnh viện.

Phòng Quản lý chất lượng là đơn vị đầu mối triển khai và tham mưu cho giám đốc, hội đồng quản lý chất lượng bệnh viện về công tác quản lý chất lượng bệnh viện.

Phòng vật tư, TBYT – Bệnh viện Đa khoa tỉnh Thanh Hóa thành lập ngày 7/4/1999 theo QĐ của Sở y tế Thanh hóa trên cơ sở tổ chuyên ngành Vật Tư, TBYT thuộc Khoa Dược - Bệnh viện đa khoa tỉnh Thanh Hóa.

Phòng Hành chính quản trị có nhiệm vụ:Lập kế hoạch cung ứng vật tư, trang thiết bị thông dụng cho các khoa, phòng trong bệnh viện theo kế hoạch đã được duyệt, đảm bảo đầy đủ, đúng chủng loại, đúng quy định về quản lý tài chính.

Phòng Điều dưỡng có nhiệm vụ quản lý, điều hành toàn bộ đội ngũ Điều dưỡng, kỹ thuật viên y, hộ lý toàn Bệnh viện trong hoạt động nghiệp vụ, học tập nâng cao trình độ chuyên môn, vệ sinh trật tự phòng bệnh trong Bệnh viện cũng như bên ngoài, đảm bảo yên tĩnh, sạch sẽ góp phần vào việc chăm sóc bệnh nhân ngày một tốt hơn.

Phòng Tài chính - Kế toán chịu sự lãnh đạo trực tiếp của Giám đốc Bệnh viện và chịu trách nhiệm trước Giám đốc Bệnh viện về mọi hoạt động tài chính kế toán của Bệnh viện.

Phòng Kế hoạch tổng hợp (KHTH) tiền thân là phòng Y vụ được hình thành cùng với sự ra đời và phát triển của Bệnh viện.  Từ năm 1986, phòng Y vụ được nâng cao chức trách nhiệm vụ về các mặt và được đổi tên thành phòng Kế hoạch Tổng hợp.&a