Um dos mais modernos da América Latina, o centro cirúrgico do Icesp conta com estrutura completa para realizar procedimentos cirúrgicos complexos e multidisciplinares. Um dos destaques é para a sala cirúrgica inteligente, onde toda a aparelhagem de imagem e monitoramento é integrada. 

A tecnologia permite a projeção de exames de imagem em telões localizados dentro das salas, bem como os parâmetros fisiológicos dos pacientes e as imagens geradas por aparelhos de vídeo cirurgia e endoscópios. 

Neste local, é possível realizar videoconferências durante as cirurgias sem nenhum equipamento adicional. 

O instrumental cirúrgico é outro fator que chama a atenção, ele conta com um sistema de rastreabilidade para identificar cada peça, com informações de lote, fabricação, data de aquisição e localização dentro dos kits cirúrgicos. O controle é feito por leitura de código de barras para informar quais kits são mais (ou menos) utilizados e consegue avisar com precisão se há algum material faltando.

Um robô, inédito em hospitais públicos paulistas, também auxilia os médicos a realizarem cirurgias no Instituto. O equipamento moderno faz parte de um protocolo de pesquisa. 

Sentados à frente de um console, os cirurgiões do Icesp acionam os comandos do robô e têm visão tridimensional, com profundidade, o que permite maior precisão das intervenções. 

As cirurgias com o robô, importado dos EUA, acontecem em cinco diferentes especialidades oncológicas: urologia, ginecologia, cabeça e pescoço, aparelho digestivo e cirurgias do tórax.