Ubicado en la barriada de San Francisco - hoy en una posición céntrica en la ciudad -, se trata del primer edificio policlínico destinado a hospitalización y ambulatorio construido en Cáceres en el siglo XX. Era parte de la red nacional de residencias sanitarias construidas en las capitales de provincia al abrigo del Plan Nacional de Instalaciones Sanitarias del Instituto Nacional de Previsión.

El hospital se localiza en la zona de Cáceres denominada El Rodeo, próximo de la carretera de circunvalación Ronda Sur (EX-C20). En 2023, se encontraba cercano de edificios públicos con diversas funciones, como el Complejo Cultural de San Francisco, el CEIP Ribera del Marco, la Ciudad Deportiva, la Residencia Universitaria Diego Muñoz Torrero y el Edificio Julián Murillo.

El edificio primitivo se asocia a la tipología monobloque, que concentra en un edificio compacto y con varias plantas y ascensores todos los servicios del hospital. Ese tipo fue característico en Estados Unidos de América y en Europa en los años de 1930, como, por ejemplo, el Hospital General de Los Angeles o el Hospital Beaujon (Paris).

El edificio primitivo del Hospital San Pedro de Alcántara se destaca por el cuerpo principal con forma de cruz y por su revestimiento en ladrillo. El cuerpo central tiene ocho plantas, con dos naves escalonadas adosadas con menos una planta. Las fachadas poseen ventanas ritmadas. Las cuberturas son en azotea. El ingreso principal se hacía por una nave lateral de planta baja, con pórtico de entrada en piedra. Se procuró centralización de servicios, con localización de un servicio por planta: sótanos para servicios de lavadero, calefacción, dormitorio del personal; semisótanos con cocina, comedor de personal, almacenes, necropsias, hidroterapia y archivo; planta baja comprende administración, servicios médicos (rayos x terapias, laboratorios, urgencia, etc.); las restantes plantas comprendían enfermerías separadas por sexos, con cuatro camas en máximo, y especialidades médicas (medicina general, cirugía, obstetricia, pediatría) y aún las residencias para enfermeras y para la comunidad religiosa. Los ascensores y escaleras para comunicación vertical se localizan en el cuerpo central.

El pabellón construido para escuela de enfermeras, de planta rectangular y nueve plantas, se distingue por el ladrillo claro en la fachada en la Rda. de San Francisco. Se adosó un cuerpo de tres plantas en la ultima remodelación. El pabellón materno-infantil se distribuye por cuatro plantas, en monobloque, y tiene revestimiento de ladrillo. Se aproxima estéticamente del edificio primitivo. Las urgencias de pediatría y maternidad, dirección y radiología se ubican en la planta baja; las varias secciones del hospital infantil se localizan en la planta primera y los servicios de ginecología y obstetricia en la segunda.

Todos los pabellones tienen unión a través de galerías.