תהליך פתיחת בית החולים נמשך בשלושת החודשים הראשונים של שנת 1960, שבמהלכם סוכמו גם סדרי העבודה המשותפת עם צה''ל. בית החולים החדש הכיל מחלקות חיוניות בלבד שמספרן היה מצומצם: מחלקת כירורגיה כללית (ובמסגרתה מחלקות אא''ג, עיניים ואורולוגיה), שתי מחלקות פנימיות, מחלקת ילדים, מחלקה אורתופדית ומכון רנטגן.
המחלקה הכירורגית
מיום פתיחתה, ניהל את המחלקה ד''ר מיכאל גליקסמן, שעוד בשנת 1948 ניתח פצועי צה''ל בבאר-שבע, בתנאים של בית חולים שדה. במסגרת המחלקה פעלו שלוש מחלקות נוספות: מחלקת אף אוזן וגרון, שבראשה עמד ד''ר ג'אק סידי, שבמשך זמן רב היה גם הרופא היחידי במחלקה; מחלקת עיניים שאותה פתחה ד''ר אנה הלנה שפייאר ומחלקה אורולוגית בראשותו של ד''ר איבור סובר, שהגיע לבאר-שבע היישר מלונדון.
שחזר ד''ר סובר: ''דאגתי מאוד. חששתי שלא יהיה לי מקום לגור, ולא ידעתי איך יקלטו אותי כאן. אבל כבר בנמל חיפה הופתעתי מאוד לטובה: משאית בית החולים המתינה לי, ובבאר-שבע קיבלו אותי בפרחים ובחמימות רבה, והציעו לי שלוש דירות לבחירה''.
מחלקת ילדים
המנהלת הראשונה של מחלקת הילדים הייתה ד''ר וילהלמינה כהן, שעברה מבית חולים הדסה, עם כל מחלקתה. כבר בימיה הראשונים של המחלקה, הופעלו במסגרתה כיתת גן ובית ספר לילדים המאושפזים. התרחבות מערך רפואת הילדים בנגב הביאה לירידה כללית בתחלואה, ולעלייה משמעותית בתוחלת החיים אצל ילדי הבדואים.
מחלקות פנימיות
בבית החולים החדש הוקמו שתי מחלקות פנימיות: בראש מחלקה פנימית א' עמד ד''ר אליהו להמן, שניהל קודם לכן את בית חולים הדסה בעיר והיה ותיק הרופאים בבית בחולים. בראש מחלקה פנימית ב' עמד ד''ר יוסף שטרן, שכיהן גם בתפקיד מנהל בית החולים כולו.
המחלקה האורתופדית
המחלקה האורתופדית, בהנהלת ד''ר גבריאל טורק, נפתחה עם 25 מיטות, ונחשבה למחלקה גדולה גם בקנה מידה ארצי של אותם ימים. זו הייתה המחלקה שקיבלה את המאושפז הראשון שנרשם בבית החולים החדש: ילד, שאושפז ב־26.10.60, עם שבר ביד.
ד''ר טורק אמר לימים: "כשהגעתי לבאר-שבע בשנת 1959, חשבתי על-כך שאברהם אבינו היה הראשון שעשה פעולה אורתופדית בבאר-שבע, כאשר רחץ את רגלי אורחיו, ואילו אני הייתי השני שבאתי והמשכתי אחריו".
מכונים ושירותים נלווים
לצד מחלקות האשפוז נפתח בבית החולים החדש מכון רנטגן.
ד''ר תומס גסטש היה אחראי על ההרדמה. יהודית גיטר הייתה מופקדת על בית המרקחת, על מחסן התרופות, ועל מחסן הציוד הרפואי של בית החולים. ד''ר אוסקר פרידמן, שהיה המנהל האחראי של בנק-הדם בהדסה, המשיך בתפקיד זה גם בבית החולים החדש. סיפר ד''ר יוסף שטרן: ד''ר פרידמן, לימים הפנסיונר הראשון של בית החולים, היה במשך זמן רב התורן היחידי בבנק-הדם, כך שכמעט מידי לילה היה מוזעק מביתו. כיוון שלא הייתה לו מכונית, ומאחר שגם לבית החולים לא הייתה מכונית כדי להביאו, היה יוצא לחפש טרמפ באישון ליל, כדי לחסוך לבית החולים את הוצאות הנסיעה. למרות זאת, תמיד הגיע בזמן ואף פעם לא איחר''.
משרד קבלה
שער הכניסה של בית החולים היה משרד הקבלה, שאותו ניהל, מיום פתיחתו שלום בראשי שהגיע לבאר-שבע מירושלים. היותו דובר ערבית שוטפת, אפשר לו לגשר בין הבדווים הרבים שהתקבלו לאשפוז לבין הצוות, ובכך להבטיח גם לאוכלוסייה זו שירות יעיל ותחושה טובה. 
המנהל הרפואי
על כל הפעילות ניצח אלי פרסר, המנהל האדמיניסטרטיבי שהחל לעבוד בבית החולים כשנה לפני פתיחתו והיה אחראי על ציודו, איושו והפעלתו במועד. המוטו שהנחה אותו היה, שאדמיניסטרציה רפואית אינה מדע מדויק כי אם אמנות.
בתוך כשבע שנים כמעט והוכפל מספר המיטות, מספר הרופאים גדל פי-שניים ויותר, צוות האחיות גדל והתרחב, ותנופת פיתוח והתרחבות ניכרו בכל פינה:
במהלך השנה השנייה נפתח בבית החולים מכון פתולוגי, שנוהל על ידי ד''ר גיל משה גולדברג, ובמסגרתו פעלו ארבע מחלקות ומעבדת מחקר.
עם הגידול במספר המיטות הוחלט להוסיף שתי קומות לבניין הראשי. כמו־כן עלתה דרישה להגדיל את מספר חדרי הניתוח ואת מכון הרנטגן, והוחל בבניית מכון האיזוטופים ומכון הלב שנפתחו שנה אחר-כך. שתי הקומות הנוספות הושלמו, המכון הפתולוגי הורחב, והוחל בבניית מכון לפיזיותרפיה, מחלקת נשים נוספת ועוד חדרי ניתוח.
בשנת 1964, נפתחה מחלקה פלסטית, בראשותו של ד''ר ארווין קפלן שהגיע מרודזיה והיה בעל מוניטין בין-לאומי. רוב הנפגעים שהגיעו למחלקה סבלו מכוויות ורבים מהם היו חיילים.
ב־1966, נפתחה בבית החולים מחלקה נוירוכירורגית עם 10מיטות, בניהולו של ד''ר פסקל טיברין. במקביל, נפתחה מחלקה נפרולוגית עם 14 מיטות ושש כליות מלאכותיות, שאותה ניהל פרופ' ג'פרי ברליין שבא ממנצ'סטר, באנגליה.
ב־1967 הוחל תכנון של הגדלה נוספת ומסיבית של בית החולים, לתפוסה של 700 מיטות. בשנה זו הוקמה מחלקה פסיכיאטרית, והוחלט על הקמתה של מחלקה גריאטרית, שתתן מענה להזדקנות האוכלוסייה באזור.
בין מלחמת ששת הימים למלחמת יום הכיפורים המשיך בית החולים לגדול ולהתפתח: נפתחה מחלקה פנימית נוספת, הוקמה יחידה גריאטרית ראשונה מסוגה במסגרת בית חולים כללי, הוקמה יחידה לטיפול-נמרץ לב - גם היא ראשונה מסוגה בקופת-חולים, הוקמה יחידה לכירורגיית ילדים, ובעקבות סגירת הפגייה של ויצו בתל אביב, נבנתה בבית החולים יחידה לטיפול-נמרץ פגים, בנוסף ליחידת הפגים הרגילה. במקביל, הוחל בבניית בניין אשפוז חדש לצד מבנה שירות שיועד להכיל את חדר המיון, יחידה מורחבת לטיפול-נמרץ לב, מכון לב מודרני ומכון רנטגן חדיש.
במסגרת תנופת ההתרחבות והבנייה, הוחל גם בהכנות להקמת בית ספר לרפואה שיפעל במסגרת אוניברסיטת בן-גוריון בנגב ובמרכזו - בית החולים.
איזור הנגב סבל ממחסור תמידי ברופאים. אמנם, לאורך שנות ה־50 וה־60 ניסתה קופת-חולים להביא לכך שהכנסת תחוקק חוק שיחייב את כל מסיימי בתי הספר לרפואה בתל-אביב ובירושלים לשרת פרק זמן באזור, אולם בפועל לא נעשה דבר.
לאחר מלחמת ששת הימים, משהוכחו היכולת המקצועית והארגונית של צוות בית-החולים בטיפול בחולים המאושפזים ובדאגה לרפואה במסגרת הקהילתית והיכולת ההוראתית שבאה לידי ביטוי בקורסים השונים שנערכו בבית החולים לרופאים משתלמים מחו"ל ולמתמחים מהארץ, החלה להישמע יותר ויותר הדרישה להקים בנגב בית ספר לרפואה.
מנהלי המחלקות של בית החולים ואיתם ראשי מרכז קופת-חולים, הנהלת מחוז הנגב ורופאי בית החולים, היו בדעה כי ראוי לחנך דור חדש של רופאים, שייראה בשירות לקהילה את עיקר תפקידו.
זאת ועוד. הצורך בבית ספר לרפואה בבאר-שבע נומק גם בכך שמעמדו האקדמי של בית החולים יקרין השפעה חיובית מקדמת על שירותי הרפואה בנגב, ויהווה כוח משיכה לרופאים איכותיים המתעניינים גם בהוראה.
פרופ' חיים דורון, ממקימי אוניברסיטת הנגב, נלהב לרעיון והשקיע מאמצים רבים במימושו. עם בואו של פרופ' משה פריבס לאוניברסיטת הנגב, קיבל הנושא תנופה רבה ובסופו של דבר, אחרי תקופת "הריון" ממושכת ועתירת ועדות ולחצים, הוחלט להקים בבאר-שבע בית ספר לרפואה שישלב בין הגישה הרחבה והמתמחית של הרפואה עולמית, לבין הגישה האזורית של מתן טיפול במרפאות קהילתיות. גם תוכנית הלימודים עתידה הייתה להתבסס לא רק על ייחוד מקצועי והתמחות, אלא גם על המציאות בשטח ודרישות האזור. כפועל יוצא מכך, הוחלט כי הסטודנטים יתחילו לעסוק ברפואה קהילתית וציבורית כבר משנת הלימודים הראשונה, והאינטגרציה בין הרפואה הקלינית המתמחה לבין הרפואה הציבורית תהיה מלאה.
בסוף שנת 1974 נפתחה שנת הלימודים הראשונה. בבית החולים היה צורך בהגדלת תקנים ובהתאמת הרופאים להוראה ברמה אוניברסיטאית, מחד ומאידך, התאמת מבנים לצרכי הוראה במחלקות ובניית מבנים חדשים לצורכי הוראה.
במלאת עשרים שנה לבית החולים כתב ד''ר גבריאל טורק:
"מיד לאחר מלחמת ששת הימים טענו כי לא תיתכן התקדמות מעבר לשלב מסוים, ללא הכללת המערכת הגדולה הזאת במסגרת חינוכית. היה צורך בשנים ארוכות של מאבק עיקש עד שזכינו במערכה, ואכן, הוקמה הפקולטה למדעי הבריאות. עם כל הקשיים, היום אנו על דרך המלך ובעוד כשנה יצאו ראשוני הבוגרים מבית הספר שלנו. זה יהיה רגע גדול, למענו עמלנו שנים רבות. ניסיון באר-שבע לבנות חינוך רפואי מיוחד הוא שם דבר היום בעולם, וההתעניינות בנעשה כאן היא גדולה''.
בשנת 1978 הוקמו בית הספר ע''ש רקנאטי למקצועות הסיעוד והפיזיותרפיה ובית הספר למנהל רפואי. את בוגרי כל מגמות הלימוד ממשיכה לאפיין הרוח המיוחדת של המרכז הרפואי סורוקה, הרואה במטופל ובמשפחתו את מרכז הטיפול.
לימים, בעת ביקור בבית החולים אמר פרופ' אברמסקי, אז המדען הראשי של משרד הבריאות: "המרכז הרפואי באוניברסיטת בן-גוריון ובבית חולים סורוקה, מהווה ללא ספק את הדגם המוביל בארץ, של שילוב בין רפואה הומנית מצוינת לבין רפואה אקדמית ומחקר רפואי. שילוב זה הינו ייחודי לא רק ברמה הלאומית, אלא גם ברמה בינלאומית...בשנים האחרונות העניקה לשכת המדען הראשי של משרד בריאות 70% מענקי מחקר לרופאים וחוקרים במרכז זה. יותר מבכל בית חולים אחר בארץ''.
גם עיתון "הרפואה" חלק שבחים לגישה ההומנית של שני המוסדות: ''המקום היחידי הצועד במסלול הנכון, העושה כמיטב יכולתו לסימביוזה הרמונית בין התיאוריה והמעשה, הוא בית הספר לרפואה בבאר-שבע. שם עמדו מזמן על האובססיה בבתי החולים ובבתי הספר לרפואה לגבי מחקר ופרסומים, כפייה שפגעה ביכולת הרפואית (תוך) השענות יתר על מכשור טכני… בית ספר זה דואג להחזיר את עטרת הרפואה ליושנה''. ("הרפואה"', ספטמבר 1991).
