Trong những năm qua, hệ thống cơ sở hạ tầng y tế trên địa bàn thành phố luôn nhận được sự quan tâm của các cấp, ngành trong tỉnh cũng như thành phố để cải tạo, nâng cấp trang thiết bị và đầu tư xây dựng mới. Do vậy, đến nay hầu hết các cơ sở y tế có chất lượng kiên cố và đều trong tình trạng hoạt động tốt, đảm bảo đáp ứng cho nhu cầu khám chữa bệnh của nhân dân trong tỉnh cũng như của khu vực.

Các cơ sở y tế trên địa bàn thành phố hiện nay bao gồm:

- Các cơ sở y tế tuyến khu vực, ngành, bao gồm: Bệnh xá Công an tỉnh, bệnh viện Quân y 109 với tổng số 217 giường.

- Các cơ sở y tế tuyến tỉnh như: Bệnh viện Đa khoa tỉnh, Bệnh viện Sản - Nhi, Bệnh viện Điều dưỡng - Phục hồi chức năng, với tổng số 1.030 giường.

- Các cơ sở y tế tuyến Thành phố: Bệnh viện Đa khoa Tp.Vĩnh Yên, với tổng số 90 giường; Bệnh viện Tâm thần; Bệnh viện Y học cổ truyền.

- Ngoài ra còn có Y tế tuyến phường, xã và các cơ sở khám chữa bệnh ngoài công lập khác như Bệnh viện hữu nghị Lạc Việt, Y cao Hà Nội.....

Tổng số giường bệnh toàn thành phố là 1.657 giường. Trong đó, tổng số giường bệnh phục vụ cho nhu cầu khám chữa bệnh khu vực nội thành thành phố là 535 giường  (chiếm 40% tổng số giường bệnh toàn thành phố)