W okresie międzywojennym szpital nadal podlegał starostwu powiatowemu i leczył pacjentów głównie spoza Bydgoszczy. W 1930 r. na oddziałach: chirurgii, chorób wewnętrznych, zakaźnym i ocznym szpital dysponował 120 łóżkami. W 1923 r. pobudowano osobną kaplicę, a w 1933 r. dokonano gruntownej modernizacji szpitala. Rozbudowany według projektu inż. Kossowskiego i kosztem 300 tys. obiekt ze 120 łóżkami dla chorych otwarto 30 grudnia 1933. W 1938 r. powiat sprzedał szpital miastu Bydgoszczy, które przekształciło go w oddział nowo zbudowanego Szpitala Miejskiego na Skrzetusku z oddziałami: wewnętrznym i chorób płuc.
W czasie okupacji Niemcy przekształcili placówkę w Miejski Szpital Dziecięcy z oddziałami: zakaźnym, laryngologicznym, okulistycznym i ortopedycznym. Po wyzwoleniu utrzymała się jego rola jako szpitala dziecięcego.