Den etappvis uppförda helheten vid Åbo universitetscentralsjukhus återspeglar de förändringar som skett inom sjukvården samt utvecklingen av planeringsprinciperna för sjukhusbyggande. Det äldsta skiktet, länssjukhuset från 1880-talet, omges av 1930-talets funktionalistiskt präglade sjukhusarkitektur samt av centralsjukhusets modernistiska elementbyggande från 1960-talet.
På Kinakvarnbacken representeras den äldsta fasen av sjukhusbyggandet av länssjukhusets byggnader från slutet av 1800-talet, uppförda enligt paviljongsystemet. Till dem hör två enkelvåniga träbyggnader i nyrenässans- och schweizerstil från slutet av 1870-talet samt tre tvåvåniga stenbyggnader i nyrenässansstil från åren 1874-1881.
Träbyggnaderna längs Kinakvarngatan har ursprungligen fungerat som bostadsbyggnader för länssjukhusets portvakt och underläkare. Länssjukhusets nybyggnader från 1930-talet, placerade i sjukhusområdets södra kant längs Kinakvarngatan, har i fråga om sina lokaler och sin teknik representerat sin tids allmänna sjukhus.
Typiskt för allmänna sjukhus under förra delen av 1900-talet är byggnaderna i det flervåniga s.k. blocksjukhuset tre till åtta våningar höga. Med den centraliserade sjukhuslösningen i flera våningar har man strävat efter att spara personalens tid och bl.a. tomtmark. Till rumsprogrammet hör separata mottagnings-, bädd-, operations-, röntgen-, poliklinik- och laboratorielokaler m.m. placerade längs en mittkorridor.
Bostads- och bostadshemsbyggnaden invid sjukhuset vid Kinakvarngatan har förbundits med patientbyggnaden via en sammanbindande loftgång. Till sjukhuset, som skötte undervisningsuppgifter redan under länssjukhustiden, hör byggnader från olika tider för sjuksköterskeskolan och den medicinska fakulteten.
Universitetets medicinska fakultets teoretiska institutioner ligger som en förlängning av det s.k. A-sjukhuset vid Kinakvarngatan. Framför institutionen står sjukhusets kapell, som hör till 1930-talshelheten. Det s.k. U-sjukhuset vid Åbo universitetscentralsjukhus, färdigställt på 1960-talet, är ritat av arkitekterna Ragnar och Martta Ypyä.
Det trettonvåniga sjukhuset som reser sig vid Tavastlandsvägen är byggt enligt det s.k. blocksystemet genom att funktionerna koncentrerats till en enda byggnad. Byggnaden med stomme av armerad betong har en fasad med bandfönster, komponerad av sandwichelement med yta av vitbetong. Sjukhusets nedersta våningar bildar en bred sockel för den höga vårdavdelningsbyggnaden, vars stomme är smalare.
På den södra fasaden finns en lång utskjutande balkongzon och på den norra fasaden bryts de översta våningarnas band av tre föreläsningssalsfönster. Som förlängning av sjukhusmassan ligger ekonomicentralen och värmecentralen som lägre paviljonger. På deras fasader har stora rödtegelplattor använts. Parkeringsbyggnaden i betong, som uppfördes i samband med byggandet av U-sjukhuset, ligger i sluttningen på Kinakvarngatan-sidan.