滨江新院区的启用，为医院医、教、研各项事业提供了更加广阔的空间，也赢得了社会各界的广泛赞誉。在此期间，医院年门、急诊量增至348.4万人次，年住院量8.1万人次，年手术量3.67万人次；三、四类手术占比、RW、CMI值逐年上升。医院临床疾病诊治和儿童保健水平不断提升，学科水平、临床业务能力及综合实力均处于全国儿童医院前列。积极开展危重新生儿救治、ECMO、达芬奇机器人手术、儿童器官移植等儿科高精尖诊治技术并逐步形成竞争优势。获批全国儿童血液病定点医院和儿童恶性肿瘤诊疗协作组牵头单位、浙江省儿童代谢性疾病诊治技术中心、浙江省小儿白血病诊治技术研究中心、儿科危急重症和重大疾病诊治水平加快提升。当前，职工总人数达2808人，其中正高级职称132人，副高级职称211人。
作为浙江大学的附属医院，医院科研创新能力不断突破。获批出生缺陷诊治国际科技合作基地、干细胞研究备案机构。《世界儿科杂志》(WJP)影响力保持亚洲同类期刊第一；创办国内首本小儿外科国际期刊《世界小儿外科杂志》(WJPS)。
在此期间，医院成立浙江大学医学院儿科学院；与美国罗马琳达大学、英国帝国理工大学合作开展“5+3”、“5+1”医学人才联合培养项目，全方位的儿科人才培养体系逐渐完善。获批全国儿科住院医师规范化培训骨干师资培训基地、全国儿科住院医师规范化培训重点专业基地、全国新生儿围产医学专科医师规范化培训基地、全国小儿麻醉学专科医师规范化培训基地、国家临床技能中心示范中心分中心。
近两年，医院抢抓国家首次在儿童健康领域布局国家中心的重大历史机遇，成功获批全国首批、长三角首个国家儿童健康与疾病临床医学研究中心与国家儿童区域医疗中心；在全国公立医院绩效考核、复旦大学医院管理研究所排行榜、中国医学科学院科技量值（STEM）三大排行榜中排名稳步提升，整体学科实力迈入儿科学“国家队”行列。
2019年4月14日，与德清县人民政府签订框架协议合作共建莫干山院区；2020年11月2日，浙大儿院义乌分院正式挂牌，开创“一院多区”“异地办院”的新篇章。
1998年9月，浙江大学、杭州大学、浙江农业大学、浙江医科大学四所学校合并成立新浙江大学，医院更名为“浙江大学医学院附属儿童医院”，同时使用“浙江省儿童医院”、“浙江省儿童保健院”名称。四校合并后，医院背靠学校综合性优势，获得了新的发展机遇。院领导班子带领全院职工秉承开拓创新、奋发拼搏的精神，承前启后，继续肩负深化医院改革、推进现代化进程的重要使命，进一步加大改革建设力度，医院进入快速发展期，整体实力逐步增强，学科特色和品牌优势进-步突显，地位和知名度不断提升，大步迈入了国内一流儿童医院行列。2007年，儿科学成为国家重点学科。2010年，新生儿、儿童重症、小儿消化、小儿呼吸被评为国家临床重点专科。
伴随城市的发展扩张和健康理念的提升，湖滨院区日益难以满足多元化、全方位的新时期儿童健康需求。2008年6月，省政府在滨江区划拨91.5亩建设新院区，规划建筑面积159140平方米，设置床位1250张。2011年12月底，滨江院区一期工程主体工程全面结顶。2014年12月，滨江新院区投入运行，医院正式迈入一院两区的全新发展阶段。
十一届三中全会后，全国工作重点转向经济建设。为了适应新形势需要，保证改革开放的顺利进行，1983年在全院开展了“五讲四美”和“三优一学”活动，积极推进精神文明建设，进一步贯彻“医院工作条例”，以有序化取代“文革”中的无序化。以改革为动力，全面提高医院的管理水平。全院职工意气风发，积极行动，改变“脏、乱、差"的历史状况，竭力创造“清洁、整齐、安静、舒适”的文明环境。在1983年的“文明礼貌活动月”中，儿院被评为浙江省8个省级医院“优良秩序”单项第一名。
这个时期，医院规模迅速壮大。1978年破土兴建外科楼，1980年外科楼落成，由原来的外科分为普外科、骨科。1981年3月成立小儿心胸外科，原内科病房加到四层。1984年5月，在美国民间健康基金会(HOPE)的帮助下，成立了浙江省唯一的“新生儿监护中心(NICU)”，初起由中美专家联合工作，从此开始了与国际更广泛的技术交流与合作。
据1985年底统计，全院有10个病区，320张床位，工作人员600余人，其中主任医生(教授)1人、副主任医生(副教授)10人、主治医师(主管护师、主管技师、讲师)等中级职称53人。1985年医院更名为“浙江医科大学附属儿童医院”、“浙江省儿童医院、“浙江省儿童保健院。
1984年以来，医院三易领导班子，洪文澜、水泉祥、康曼丽、赵正言先后担任院长和党委书记。其间曾任副院长的有薛品荣、唐佩文、欧弼悠、陈肖肖、戎芬芬。现任院长赵正言，党委书记薛金增，副院长俞惠民、杜立中，党委副书记方曙。三届领导班子肩负深化医院改革、推进现代化进程的重要使命，他们承前启后，带领全院职工开拓进取，使医院得到了长足的发展。
1985年，新生儿监护室已拥有呼吸机、心肺监护仪、床边X线机等国内领先的仪器设备，能开展对早产儿肺透明膜病正规、有效的人工呼吸机治疗，对极低体重儿的抢救成功率也显著提高。该中心成立后每年抢救各类危重病人近千例，成功率达90%以上。小儿心胸外科体外手术近300例、手术成功90%以上，开展法乐氏四联症等高难度的小儿先天性心脏病的治疗，在省内初具影响。
党的改革开放政策使人民生活水平得到提高，人们对健康越来越重视，尤其是独生子女，一患病就要到儿童医院来诊疗，儿童医院门诊与住院人次日趋增多。1985年年门诊26万余人次，到1990年年门诊达42万余人次，2000年达到83万余人次；1985年住院患儿6000余人次，1990年8000余人次，到2000年达14000余人次。病人的快速增加，医院硬件设施与病人流量极不适应，矛盾越来越突出，为缓解医患矛盾，医院改善门诊和住院环境已迫在眉睫。1983年省政府正式批准立项，在原门诊地块上建造新的12000平方米的门诊综合大楼，1984年破土动工，1988竣工投人使用。门诊大楼的建成大大改善了就诊环境，同时增设了许多迫切开展的科室，如口腔科、耳鼻喉科和内外专科门诊以及新的检查项目，扩大了内科实验室、图书馆和病案室等。
进入九十年代，医院在新生儿监护方面已达到国内领先的水平，小儿心血管内外科、小儿白血病的诊治及小儿消化等方面发展迅速，在全国儿科颇具影响。随着医院知名度的扩大，全省乃至周边省市的患儿都慕名而来，内科病房尽管增加到360张床位，仍远远不能满足病人需要。病房小、设施简陋、结构不合理制约了医院的发展，极待改建新的病房大楼。1993年医院提出申请要求省政府建造新的病房大楼。时任浙江医科大学校长郑树教授得知泰国M·亚太有限公司总裁林明达先生愿捐款儿童福利事业，热心牵线，林先生同意捐款150万美元用于儿童医院建造病房大楼，并于1996年5月26日在北京人民大会堂举行捐款仪式，这样很快促成了省政府对儿童医院病房大楼项目的立项。1997年12月底病房大楼在原内科病房地块上破土动工，2000年底新病房大楼竣工，2001年4月投入使用。新病房大楼15层，高度为57.5米，建筑面积21000平方米，2-14层为病房，设床位550张。同年6月5700平方来的辅楼竣工，8月投人使用。新病房拥有高智能化的设施装备，为病人提供了良好的医疗技术和住院环境。
1986年7月经国务院批准，我院成为儿科博士点，2000年设立博士后流动站，加速了研究生的培养，到2000年医院共培养研究生76人，其中博士生15人，硕士生61人。
为加强医院学科建设和科研工作，1991年成立了“儿科研究所”，1997年成立了“浙江省新生儿疾病防治中心”、“浙江省小儿心血管防治中心”，1999年1月成立了“浙江省新生儿疾病筛查中心”、“浙江省基因诊断中心”。1995年以来医院每年投人500-800万元人民币购置医疗和料研仪器设备，到目前为止医院仅器设备固定资产已逾5000万元人民币。
1998年9月，浙江大学，杭州大学、浙江农业大学、浙江医科大学四所学校合并，我院更名为“浙江大学医学院附属儿童医院”、“浙江省儿童医院”和“浙江省儿童保健院”。
目前医院有职工823人，其中教授、主任医师48人，副教授、副主任医师106人，拥有一批学科专家与研究生导师队伍，指导医疗、教学、科研和儿童保健工作。
改革开放以来，医院狠抓物质文明和精神文明建设，全面提高了医院的综合素质，在社会上树立了良好形象，为今后创建国内外一流的儿童医院打下了坚实的基础。
1976年，党中央一举粉碎王洪文、张春桥、江青、姚文元“四人帮”反党集团，结束了长达10年之久的文化大革命。通过批判极左路线，清算林彪——江青两个反党集团的罪行，逐渐消除了派性，儿院新的党委与领导班子也随之组建起来。在整顿初期，由厉矞华任院长，水泉祥，薛品荣、庄明善任副院长，高峰与上官光饮分别任党委书记、副书记。医院领导班子团结一心，坚决执行党中央“拨乱反正”指示，狠抓组织整顿与政治思想建设，通过内查外调，为12位党内外知识分子落实政策，恢复了名誉。
1966年“5·16通知”掀开了文化大革命的序幕，社会上派性对立、组织涣散，极左思想泛滥成灾，儿院不可避免地受到冲击，广大干部、群众、知识分子均受其害，党政医疗工作和正在实施的发展计划受到严重的干扰和破坏。1968年11月医院成立了“革委会”，成员有赵瑞茂等8人，科室组织机构打乱，指定临时负责人维持工作。
“文革”时期，大多数同志能牢记“为儿童健康服务”的宗旨，坚守岗位、努力工作。医院倡导“中西医结合”，组织医护人员上山下乡，一方面通过劳动改造思想，一方面用一根针、一把草坚持为工农服务，抢救治愈的病人无以计数。在极端困难的情况下，医院不忘学科建设，在1972年成立了白血病研究组，这是儿院第一个科研组织，设有专科病房，在厉矞华教授的鼓励带动下，开展了对急性白血病的临床研究工作，1976年成立了内科实验室，为医疗、科学、科研筹建了实验基地。
1960年陈美章、陈宏志开始筹设外科，1961年医院正式成立了小儿外科，从浙医二院调来彭崇惠任负责人，从此医院结束了单一的儿内科状况，步入医疗多元化道路。随着编制的扩大、技术力量的加强，医院初具规模，开始朝融医疗、教育、科研、保健为一体的方向探索发展。
1951年5月，原“浙江省医药专门学校附属医院”儿、妇产科与原“省立杭州医院”和“浙江省立医学院”的儿、妇产科合并，在孩儿巷164号附属医院原址成立了“浙江省立妇幼保健院”。院址原为伪浙江省省长夏超的私人官邸，经过装修，勉强安置了100张床位(产科50张，妇、儿各25张)。妇、儿分开门诊，儿科门诊日50人次左右。第一任院长厉矞华，由浙江省首任省长谭震林任命，高峰任党支部书记兼行政院长，吴廷璹任副院长。当时全院职工人数约100余人，仅厉矞华、王宗瀛等5位儿科医师。总护士长陈文淑，辖护士长4-6人、护士约20人。设备极其简陋，听诊器是主要的诊断工具。科不分内外，事不论大小，大家通力合作，除医疗之外，还要承担其他工作如预防接种卡介苗、破伤风疫苗、培养改造社会上的接生婆等。
1952年，原“浙江大学医学院”与“浙江省立医学院”合并，成立了“浙江医学院”，浙江大学医学院的妇产科、儿科并入省妇幼保健院，行政事务由卫生厅管理，业务技术归属医学院管理。当时医院的床位数已增至150张(妇、产各50张，儿科50张)，由于就诊人数日益增多，原有的规模远不能适应国民经济发展与人民生活的实际需要，1953年8月，妇产科迁到杭州市学士路10号原弘道女子中学旧址，儿科仍留在孩儿巷原址。1954年2月，经省政府批准，省立妇幼保健院妇产科与儿科分开建制，分别成立了“浙江省妇女保健院”和“浙江省儿童保健院”。至此，浙江省唯一的儿科专科医院正式诞生，厉矞华任院长，高峰任党支部书记兼行政副院长。临床分楼上楼下两个科室，厉矞华、王宗瀛分别担任科主任。当时主要医师有李鸿汉、钟同玺、裘克文、黄达枢、叶瑞云、宣祥林、黄贵德、陈卧兰、黄文曼、张世慧、李秀珍、杨秀芳及护土科庆云等人。全院共50-60人，床位由50张扩大至60张，医护人员门诊、病房统一调遣，采取24小时负责制，不能离开医院。
医院最早可追溯至1912年成立的浙江医学专门学校附属医院。1922年6月“浙江省立医药专门学校”成立，并在杭州延安路孩儿巷口设立了附属医院，医院规模极小，并无儿科医师，一切妇幼疾病皆由内科医师诊治。1949年杭州解放后，军管会进驻卫生系统，接管了附属医院，军代表曹明，医院代院长石华玉教授。当时医院只有6张儿科病床，每天门诊仅10余人次。1950年初，省卫生厅派高峰同志来院担任行政院长，赵兢初教授任业务院长，铁文同任政治协理员，军代表曹明调离。