雲林縣屬於農業縣，人口持續外流且嚴重老化，且受限於地理位置及經濟因素，醫師羅致困難，醫療資源嚴重不足，因此，地方人士期望臺灣大學前來位於雲林縣虎尾鎮設立分校及分院。臺大醫院評估當時當地醫療資源與需求後，以打造「中南部急重症與癌症治療中心及發展健康產業與地區特色的尖端醫療服務」為宗旨，進行雲林分院的規劃。
雲林醫院自2004年改制為臺大醫院雲林分院，稱為斗六院區；而位於高鐵虎尾車站特定區的院址，則為虎尾院區，雲林分院乃成為臺大醫院的第一間分院。自改制起，有計畫地引入大批專業醫師人力，亦為提升臨床醫師診斷的精準性，逐步引進購置心導管、核磁共振、單光子電腦斷層掃描儀、正子斷層掃描儀、高科技人工智慧機器手臂系統等新穎的高端設備儀器，全面提升診療服務。並於2013年通過醫策會「重度級急救責任醫院」評鑑，打破轄內既往無重度級急救責任醫院的窘境，使雲林縣醫療發展進入另一新的里程碑。且陸續成立「外傷中心」、「急重症醫學中心」、「婦幼醫學中心」、「遠距醫療中心」、「生殖醫學中心」、「罕見疾病中心」、「胸腔醫學中心」、「精準醫學中心」、「老年醫學部」、「高齡醫學及長照中心」等多項跨科部整合之特色醫療中心，透過科部整合強化緊急醫療
病人的診治、強化本院重症醫療，深化專科跨團隊的醫療品質，並在未來興建虎尾醫院提升急重難罕之醫療能量，讓本院能夠成為民眾最可依賴的急重症救治中心。而除醫療服務外，雲林縣是一個嚴重老化的農業縣，因此也積極配合中央及地方政策，推動長期照護中心，協助籌設「國家級高齡醫學暨健康福祉研究中心」，造福雲林縣民的健康促進。
本院在以病人安全、病人為中心的理念下，訂定本院短中長期目標(圖1)，透過策略地圖及平衡計分卡為架構，建構策略核心組織，讓全院同仁共同塑造本院的使命、願景和核心價值，以及在顧客、社會責任、內部流程、學習成長、財務五個構面的策略性目標，據以推動各項策略性行動方案，並每年進行策略校準與檢討改善。
秉承臺大醫院「生命無價、健康至上」的價值觀，本院以「中臺灣健康守護」為使命，以「正直誠信、創新卓越、團隊合作、健康尊嚴、尊重關懷」為核心價值觀。持續強化醫療服務及資訊科技應用，提升醫療品質、提供醫學中心等級服務，強化教學、研究之量能，滿足雲林地區「急重難罕」、「高齡長照」之照護服務需求，並積極推動全人照護、整合醫療以提昇醫療及服務品質、確保民眾健康，讓中臺灣民眾獲得醫學中心同品質的服務，期能透過策略執行的落實與精進，朝向「通過醫學中心評鑑」目標邁進，成為中臺灣「民眾最信賴的大學醫院」
