מחלקת הרדמה החלה לפעול בשנת 1976.
מנהלה הראשון היה ד"ר משה חפץ.
מחלקת ההרדמה בכרמל הינה מהמובילות בארץ בתחום מחשוב מערך ההרדמה ובקרת שיפור איכות בעזרת מחשוב זה.
בנוסף לפעילות הרדמתית בחדר הניתוח, מפעילה מחלקת הרדמה מספר יחידות משנה:
היחידה לטיפול נמרץ כללי - המרכזת את הטיפול בחולים במצב קריטי מכל מחלקת האשפוז ונותנת בנוסף, שירותי הנשמה וטיפול תזונתי מתקדם בבית החולים. היחידה מוכרת להתמחות על בטיפול נמרץ.
יחידת התאוששות - נותנת מענה טיפולי לחולים בשעות ובימים הראשונים לאחר הניתוח וכמו כן מאשפזת חולים הנזקקים לטיפול נמרץ.
שרות הטיפול בכאב - השרות לטיפול בכאב מספק טיפול בכאב לאחר ניתוח וכן טיפול בכאב כרוני במסגרת בית חולים והקהילה.
במסגרת המחלקה פועלים:
