Il nosocomio vanta eccellenze nei campi della chirurgia del fegato, del pancreas e delle vie biliari, è centro regionale per la diagnosi e cura delle malformazioni cranio maxillo-facciali, per la spina bifida, per le malattie rare (con la Fondazione "Mauro Baschirotto"). Il dipartimento di nefrologia e dialisi utilizza un approccio all'avanguardia per la cura dei pazienti (chiamato proprio per questo "Vicenza model") tanto che la sopravvivenza dei pazienti in dialisi a Vicenza è tra le più alte al mondo. Il San Bortolo è stato il primo ospedale europeo e tra i pochi al mondo a potersi dotare di un Cyberknife (un robot radiochirurgico dotato di un acceleratore lineare di particelle).