Espoon sairaalan suunnitelma perustuu S & R kutsukilpailuun, joka järjestettiin vuoden 2012 syksyllä ja 2013 keväällä.

Espoon sairaalan kokonaisratkaisun lähtökohtana on rakennuksen keskitetty sisäinen henkilö- ja huoltoliikenne, jolloin orientoitavuus sairaalan tiloissa ja sen alla olevissa pysäköinnin tiloissa on helppoa. Sairaalan kampamaisen kokonaishahmon lähtökohtana on pinta-alaltaan laajojen potilasosastojen edellyttämä julkisivupinnan suuri määrä ja toisaalta asemakaavan ylimmän räystäskorkeuden rajoitus. Kampamainen ratkaisu samalla antaa keskeisiin sisätiloihin laajoja näkymiä ulkotilaan.

Sairaalatoiminta muodostaa kolme maanpäällisistä täyttä kerrosta ja neljännessä noin puoli kerrosta.  Sairaalan alla on kolme autopaikoituksen ja saattoliikenteen kerrosta. Väestönsuoja- ja tekniset tilat on koottu yhdeksi tilakokonaisuudeksi 1. kellaritasoon pääosin muun rakennuspohjan ulkopuolelle, tällä vältetään teknisistä tiloista aiheutuva äänitekninen ongelma.

Maantasossa 1. kerroksessa keskeisesti sijaitsevaan sisääntuloaulaan liittyvät välittömästi aula- ja yleisötilat sekä kaupalliset palvelut.  1. kerroksessa sijaitsee lisäksi poliklinikka- ja kuntoutuspalvelut, suun terveydenhuolto, apuvälinekeskus, saattohoitoyksikkö sekä henkilökunnan taustatyötilat.

2.ja 3. kerroksissa on potilasosastot siten, että molemmissa kerroksissa sijaitsee yksi neljän pienryhmän ja yksi kolmen pienryhmän osasto. Näissä on yhteensä 210 potilaspaikkaa 1-hengen potilashuoneissa.

4. kerrokseen suunniteltiin yksi kolmen pienryhmän potilasosasto, joka vuoden 2017 aikana muutettiin HYKS-synnytysosastoksi. Synnytysosastossa on 10 synnytyshuonetta sekä 2 kpl leikkaussalia ja heräämö. Synnyttäneiden potilaspaikkoja on 1-hengen potilashuoneissa 30 kpl.

Espoon sairaala liittyy Jorvin sairaalaan maanalaisten huoltotunneleiden sekä maanpäällisen yhdyssillan välityksellä.  Yhdyssilta liittyy Espoon sairaalan 2. maanpäälliseen kerrokseen. Sairaalatoiminnan alapuolella kolmessa tasossa on katettuja pysäköintipaikkoja yhteensä 978 kpl.

Sairaalan julkisivut ovat maanpäällisiltä osiltaan vaaleata graafista valkobetonia ja pysäköintikerrosten osilta tummaa graafista betonia, ulkoseinärakenteena ovat betoniset sandwich-elementit.  Julkisivuja elävöitetään 1. kerroksen ja ikkunavälien monivärisillä lasilevyillä.