Utbyggingsprosjektet i Bodø skal gjennomføres mens sykehuset er i full drift, og arbeidet er derfor inndelt i flere faser og byggetrinn. Første byggetrinn var ferdigstilt i  2007, og ferdigdato for hele prosjektet er beregnet til årsskiftet 2017/2018.
 

Byggetrinn 1
Byggetrinn 1 ble ferdigstilt på nyåret 2007, og omfatter nye arealer til laboratorier, varemottak og sentrallager. Dette frigjør plass i sykehusets kjerneområde slik at videre utbygging kan foregå parallellt med full drift. I tillegg til å frigjøre arealer, er det blitt plass til stråleterapi som er en helt ny funksjon i Nordlandssykehuset. Deler av ny infrastruktur ble også etablert i dette byggetrinnet.

Byggetrinn 2
Fase 1 - Forberedende arbeider, 2008 - 2011
I fase 1 vil det bli etablert midlertidige lokaler for de funksjonene som blir husløse eller på annen måte berøres av at gamle bygninger må rives for å få plass til nye. Teknisk infrastruktur - vann, strøm, luft, kjøling, gass mv - må også legges om og forberedes for den videre utbygging. Denne fasen vil gi store utfordringer for driften av sykehuset og det vil stille store krav til informasjon om hvor aktuelle funksjoner befinner seg i flytteprosessen.

Fase 2 - Det store løftet, 2011 - 2015
Denne fasen er den mest omfattende og omfatter blant annet en ny behandlingsfløy, 15.000 kvadratmeter fordelt på ni etasjer. Dette er det største løftet i hele byggeprosjektet.  

Her skal det meste av aktiviteteer som er knyttet til poliklinikker, dagbehandling og operasjonsstuer samles.  I denne fasen ferdigstilles de produksjonsmessig viktigste behandlingsområdene, og nye adkomstveier for intern varetransport gir en etterlengtet forbedring av logistikken.

Hovedinngangen flyttes mot Parkveien og det etableres nye "hovedgater". Ny ankomsthall vil gi bedre framkommelighet for pasienter og besøkende.

Fase 3 - Ombygging av sengeposter i dagens høyblokk, 2015 - 2017
I fase 3 er det sengeområdene som får en ansiktsløfting. Høyblokka fra 1972 får et tilbygg i hver ende i alle etasjer og gamle 3 -sengsrom bygges om til 1- eller 2-sengsrom. Fasaden skal renoveres og samtlige vinduer byttes ut. Samlet areal for fase 3 er på ca 20.000 kvm, hvorav ombygging utgjør den største delen.

Fase 4 - Et helhetlig sykehus er på plass ved årskiftet 2017/2018
I fase 4 oppgraderes fløyene som blant annet skal huse øyeavdeling, fysikalsk medisin og rehabilitering (FMR), dialyse og apotek. Da vil organisasjonen etter en lang periode med ombygginger, forflytninger og provisorier framstå som et helhetlig og brukervennlig sykehus