Năm 1954, Sở Y tế Phú Thọ có 100 cán bộ, bệnh viện đã có 52 y sỹ, nhiều cán bộ đã trưởng thành trong kháng chiến. Năm 1957 có thêm bệnh xá Việt Trì với 50 giường bệnh. Năm 1959, Trường Y sỹ Phú Thọ ra đời đã góp phần quan trọng đào tạo, bồi dưỡng nguồn nhân lực cho ngành; mạng lưới y tế gồm 2 cơ sở khám, chữa bệnh, 1 số trạm chuyên khoa tuyến tỉnh và 18 Trạm y tế xã. Đến năm 1966 hệ thống y tế đã tương đối hoàn chỉnh, gồm Bệnh viện Đa khoa tỉnh (được nâng cấp từ Bệnh viện Phú Thọ, 8 bệnh viện huyện, 5 trạm chuyên khoa, 10 Phòng khám đa khoa khu vực và 270 Trạm y tế xã), Ngành Y tế Phú Thọ đã trưởng thành vượt bậc, đảm bảo nhiệm vụ chăm sóc sức khỏe cho nhân dân và phục vụ sản xuất, chiến đấu.
Năm 1968 hai tỉnh Phú Thọ và Vĩnh Phúc hợp nhất thành tỉnh Vĩnh Phú, các đơn vị trực thuộc gồm 02 Bệnh viện tỉnh, 18 Bệnh viện huyện, 10 cơ sở phòng bệnh, 100% số xã có Trạm y tế; tổng số bác sỹ là 85 người. Sau hơn 30 năm sáp nhập, Sở Y tế đã lãnh, chỉ đạo Ngành Y tế Vĩnh Phú có những đóng góp không nhỏ cho sự nghiệp chăm sóc, bảo vệ sức khỏe nhân dân. Đội ngũ cán bộ ngày càng lớn mạnh về số lượng và chất lượng, cơ sở vật chất ngày càng đầy đủ và hiện đại hơn, đáp ứng phần lớn nhu cầu chăm sóc, bảo vệ, nâng cao sức khoẻ nhân dân.
Năm 1997, tỉnh Phú Thọ được tái lập, Sở Y tế tiếp tục chỉ đạo Ngành Y tế phát huy tiềm năng, đẩy mạnh hoạt động trên các lĩnh vực, thực hiện thành công nhiều chương trình y tế, thúc đẩy sự nghiệp chăm sóc, bảo vệ sức khoẻ nhân dân các dân tộc trong tỉnh ngày càng phát triển, góp phần quan trọng trong việc thực hiện thắng lợi các mục tiêu kinh tế - xã hội của tỉnh.
Trong nhiều năm qua, Sở Y tế Phú Thọ đã được UBND tỉnh, Bộ Y tế tặng Bằng khen, cờ thi đua: Năm 1985 được Hội đồng Nhà nước tặng Huân chương lao động hạng Ba; năm 1998 được Chủ tịch nước tặng Huân chương lao động hạng Nhì; năm 2005 được Chủ tịch nước tặng Huân chương lao động hạng Nhất. Một số đơn vị trực thuộc được Chủ tịch nước tặng thưởng Huân chương lao động các hạng. Nhiều tập thể và cá nhân trong ngành được tặng Cờ thi đua, Bằng khen của Chính phủ, UBND tỉnh, Bộ Y tế.