Vue panoramique de Purpan en 2016. Photo CHU de Toulouse 2001, du fait des regroupements de services programmés dans le Projet d’Etablissement affichant clairement le principe de la fin des « hôpitaux-miroirs », des doublons et des activités redondantes et la mise aux normes de sécurité, certains bâtiments de l’Hôpital Purpan ont été désaffectés complètement ou en partie.
Le laboratoire de biochimie 1 et l’ancienne animalerie sont totalement désaffectés et démolis ; d’autres structures sont destinées à être réutilisées « en tiroir » pendant quelques années, à savoir les laboratoires et les pavillons Baudot, Sénac et Turiaf. A la fin de l’année, l’ancienne Pédiatrie est elle aussi démolie.

2002, Mise en place du dépistage néonatal et création du Centre de ressources et de compétences de la mucoviscidose (CRM) pédiatriques.

2003, La construction de l’Institut Fédératif de Biologie est lancée. Le 24 mars est inauguré le TEP-scan quelques heures après l’annonce du Plan Cancer par le Président de la République. C’est le quatrième site français après Paris, Caen et Lyon dédié plus particulièrement à la cancérologie et aux neurosciences. Enfin, la même année l’échographie 3D arrive à Purpan, à l’hôpital des Enfants.

2004, le 12 janvier, le conseil d’Administration du CHU vote le vaste projet de restructurations et de modernisation des hôpitaux. Ces projets vont durer de nombreuses années. Les décisions prises sont les plus importantes depuis une trentaine d’années :
Pour Purpan, il s’agit de construire un plateau technique mutualisé avec des blocs opératoires ; les services d’imagerie et des lits de soins intensifs et de réanimation, et auquel viendront se greffer 3 pôles : neurosciences (neurologie et neurochirurgie), un institut locomoteur et un pôle céphalique (ORL, ophtalmologie, et chirurgie maxillo-faciale).
Ce projet de réorganisation du CHU prévoit aussi le transfert des 160 lits de long séjour implantés actuellement à la Grave à proximité des courts et moyen séjours gériatriques, près de Purpan donc également près du futur plateau technique (hôpital Garonne).

2005, 7 juillet, réception des travaux de l’IFB, l’Institut Fédératif de Biologie. Il est inauguré le 28 février de l’année suivante et les premiers transferts de laboratoires suivent.

2007 : les hôpitaux de Toulouse engagent de grands projets architecturaux, notamment sur le site de Purpan avec le bâtiment du Samu, prévu pour 2008 ; la gériatrie à Ancely (hôpital Garonne) à la fin de l’année 2009 ; le tramway pour 2010 et l’hôpital Pierre-Paul Riquet dont l’ouverture est prévue pour l’année 2014.

2008, le 7 octobre, inauguration du pavillon du Samu Louis Lareng qui abrite toutes les activités du Samu 31. La même année, le « Laurier Rose », qui s’occupe de l’hébergement des familles de patients hospitalisés, fête ses 30 ans.

2009, inauguration du CAMSP 31, le Centre d’Action Médico-Sociale Précoce de la Haute-Garonne rattaché au pôle Enfants. Il est consacré au dépistage précoce des enfants de moins de six ans atteint d’un handicap moteur, sensoriel ou mental.
La même année, les unités de rhumatologie de Larrey et Purpan sont regroupées sur Purpan.

2010, 11 décembre, ouverture de la première ligne du nouveau tramway toulousain qui favorise, par son tracé au beau milieu du « grand Purpan », un nouveau plan d’urbanisme pour l’hôpital, incluant un déplacement de l’entrée principale de la Place Baylac vers une plate-forme commune avec l’Hôpital Paule de Viguier et l’Hôpital des Enfants.

2015, juin, ouverture du bâtiment URM, Urgences Réanimation Médecines sur le site de Purpan-bas, qui achève la période des grands travaux de ce site hospitalier.

(Voir : l’hôpital Purpan aujourd’hui).

Le CHU de Toulouse aujourd’hui et demain : le Projet d’établissement 2018-2022