Отделението по анестезиология и реанимация има два сектора - единият е сектор по интензивно лечение, а другият - по анестезиология. Отделението по анестезиология и реанимация се намира на четвъртия етаж. Разполага с 2 зали и 7 легла

В отделението се лекуват всички пациенти, при които е настъпило остро нарушение на основните жизнени органи (дишане, хемодинамика). през отделението преминават и пациенти след тежки оперативни интервенции, които се нуждаят от активно наблюдение и инфузионно лечение.

При постъпване в отделението пациента (неговите родители или настойници) попълва декларация за информирано съгласие относно характера на заболяването му и начините на лечението му и декларация за информирано съгласие относно източниците на финансиране на лечението в болницата и размера на евентуално финансово участие на пациента. В хода на лечебно-диагностичния процес писмено информирано съгласие се изисква при извършване на диагностични и терапевтични методи, които представляват повишен риск за живота на пациента или водят до временна промяна в съзнанието му. Извършването на такива медицински дейности в отделението по анестезиология и реанимация на МБАЛ „Хаджи Димитър” без писмено съгласие, се допуска само когато е пряко застрашен живота на пациента и моментното му физическо или психично състояние не позволява получаването на доброволно информирано съгласие. 
Осъществявана дейност в отделението: лечение на животозастрашаващи състояния, всички видове шокове, следоперативно лечение и кислородно лечение. 
Болницата има сключен договор с НЗОК за лечение на здравноосигурени пациенти по следните клинични пътеки:
- КП 129 Интензивно лечение на коматозни състояния, неиндицирани от травма 
- КП 130 Интензивно лечение при комбинирани и/или съчетани травми 
- КП 291 Токсоалергични реакции при лица над 18 години 
- КП 292 Токсоалергични реакции при лица под 18 години 
- КП 293 Отравяния и токсични ефекти от лекарства и битови отрови при лица над 18 години 
- КП 294 Отравяния и токсични ефекти от лекарства и битови отрови при лица над 18 години 
- КП 295 Фалоидно гъбно отравяне 
- КП 297 Палиативни грижи при онкологично болни - без пациенти на възраст под 18 години 
При постъпване (превеждане) на пациент лекарят в отделението приема документацията на насочващия лекар, снема анамнеза от болния или неговите родители (настойници), осъществява основен клиничен преглед и назначава необходимия обем медико-диагностични изследвания и лечение, като се попълва съответната документация утвърдена от Министерство на Здравеопазването и Националната Здравно Осигурителна Каса. Лекарят информира пациента (неговите родители, настойници) за вида и характера на заболяването, предстоящите диагностични и лечебни процедури, възможните алтернативи, рискове и усложнения