โรงพยาบาลธรรมศาสตร์เฉลิมพระเกียรติเป็นโรงพยาบาลระดับตติยภูมิชั้นสูงที่มีศักยภาพในการให้การรักษาได้ครบวงจรทุกสาขาวิชา รวมทั้งเป็นที่รับส่งต่อผู้ป่วยจากโรงพยาบาลอื่น ๆ ให้บริการทั้งประเภทผู้ป่วยนอก ผู้ป่วยใน ผู้ป่วยฉุกเฉิน ผู้ป่วยส่วนใหญ่ของโรงพยาบาลมีภูมิลำเนาในจังหวัดปทุมธานี พระนครศรีอยุธยา กรุงเทพฯ และจังหวัดต่างๆ ในภาคกลาง ในอนาคตโรงพยาบาลธรรมศาสตร์เฉลิมพระเกียรติ วางแผนขยายบริการผู้ป่วยใน เป็นขนาด 1,000 เตียง เพื่อให้บริการรักษาพยาบาลผู้ป่วยเฉพาะทางครบวงจร รวมทั้งการฝึกอบรมแพทย์เฉพาะทางทุกสาขา และมีแผนการการก่อสร้างอาคารชวนชูชาติ วพน.7 อาคารผู้ป่วยนอกรังสีวิทยาและห้องปฏิบัติการ และการก่อสร้างศูนย์การแพทย์ธรรมศาสตร์ เพื่อยกระดับการรักษาพยาบาลสู่การเป็นโรงพยาบาลมหาวิทยาลัยระดับตติยภูมิชั้นสูง (Super Tertiary) มุ่งสู่ศูนย์ความเป็นเลิศเฉพาะทาง (Excellence Center) ในปี 2566 อีกด้วย