המערך הכירורגי של בית החולים עוסק בכירורגיה אונקולוגית מתקדמת. כרמל הוא מבין בתי החולים המובילים בישראל בניתוחים לפרוסקופיים מתקדמים במגוון רחב של התחומים החל מניתוחי מעי מורכבים, ניתוחי כבד ולבלב, כריתות כליה, וניתוחים גניקואונקולוגיים לסוגיהם ועוד.
הניתוחים מתקיימים בחדרי ניתוח חדישים המצויידים בטכנולוגיה עילית ועומדים בסטנדרטים הגבוהים והמחמירים ביותר של איכות ובטיחות הטיפול.
יחידות המערך השונות מקיימות פעילות אקדמית עניפה ודיוני מקרה עם צוותים מולטי – דיסציפלינריים ייעודיים לצורך אבחון וקביעת הטיפול המתאים ביותר למטופל.