Totalement détruit à la fin du conflit, l'hôpital est reconstruit entre 1924 et 1932 grâce aux dommages de guerre. C'est l'architecte parisien Louis Faille qui est chargé du projet qui sera édifié sur un nouvel emplacement à l'extérieur de la ville. Ce qu'il propose est une illustration des principes à l’œuvre dans l'architecture hospitalière au début du 20e siècle.

Depuis le début du 19e siècle, pour répondre aux théories de l'aérisme, l’architecture hospitalière privilégie une architecture pavillonnaire en rez-de-chaussée. On pense qu'ainsi les miasmes portés par l'air ne pourront pas circuler d'un pavillon à l'autre si ces derniers sont suffisamment éloignés, ni suivre le mouvement de l'air chaud en apportant aux malades des étages les maladies du rez-de-chaussée. Les quelques constructions à étage réalisées jusqu'au début du 20e siècle trouvent leur justification dans le manque d'espace disponible sur les parcelles allouées à l'édification de l'hôpital, comme c'est le cas pour l'hôpital de Roubaix construit en 1902 par Colliez.

Les pavillons sont reliés entre eux par une galerie qui sert à la fois au déplacement du personnel et de promenade pour les malades convalescents. Ces galeries, qui peuvent représenter jusqu'à 12% du coût de la construction de l'hôpital, peuvent être ouvertes ou fermées en fonction du climat, et même quelquefois construites semi-enterrées avec des ouvertures dans leur partie supérieure, les pavillons ayant alors un soubassement important. A partir de la fin du 19e siècle, ces galeries extérieures sont accompagnées de galeries en sous-sol pour la circulation des fluides, des denrées ou du linge. Les galeries extérieures ne commencent à disparaitre qu'à partir du début du 20e siècle.

On accorde aussi beaucoup d'importance au volume d'air autour de chaque malade (idéalement de 40 à 60 m3), et ceux-ci sont donc réunis dans de grands dortoirs avec une grande hauteur sous plafond. Grace aux travaux de Pasteur sur la transmission des microbes, les premiers bâtiments dédiés à l'isolement des contagieux et des tuberculeux apparaissent à la fin du 19e siècle, de même que le regroupement des malades par typologie de maladie. Jusque-là, tout en respectant la partition stricte des trois grandes familles de soins apportés dans les hôpitaux : la chirurgie, la médecine et l'hospice, la séparation des pavillons se faisait par rapport au sexe du malade et non en fonction de sa pathologie. A partir du début du 20e siècle, on a définitivement abandonné l'idée de la circulation aérienne des agents infectieux, et on privilégie l'isolement des patients dans des box ou des chambres individuelles et la désinfection des espaces et des instruments plutôt que le volume d'air disponible pour chaque malade. Mais, si ce changement de paradigme permet de voir apparaître de très rares bâtiments de plusieurs étages, rien ne vient battre en brèche le modèle pavillonnaire. Il faut attendre les années 50 et l'arrivée des "hôpitaux - blocs" pour que naisse un nouveau modèle d'organisation de l'espace hospitalier.

Pour des raisons de coût et d'hygiène, car il ne faudrait pas que les miasmes viennent se loger dans des anfractuosités, les pavillons dédiés aux soins sont généralement peu décorés. A l'extérieur, il s'agit quasi-exclusivement de jeux sur les couleurs et la mise en œuvre des matériaux de construction, en particulier la brique, dont on utilise les variations de couleurs ou l'aspect vernissé, comme cela se fait à la même époque dans l'architecture industrielle. Comme l'attention portée aux formes des baies, ou à la celle des poteaux en fonte soutenant les galeries, les toitures peuvent également être un moyen d'enjoliver les pavillons : toiture débordante reposant sur des corbeaux ouvragés, croupettes, lucarnes... Hormis quelques rares vitraux ou peintures murales dans les espaces communs (couloirs, salles de repos des malades, réfectoire...), l'intérieur des pavillons de soin n'est pas décoré. L'essentiel de la monumentalité et des décors se retrouve donc dans le bâtiment d'accueil et d’administration, où les architectes peuvent laisser s'exprimer le goût de l'architecture classique et des ornements acquis lors de leur formation.

Aucune règle spécifique n'a été prévue dans la Charte des sinistrés pour la reconstruction des hôpitaux. Beaucoup sont donc reconstruits sur l’emplacement de celui détruit, en particulier lorsque ce dernier n'a pas été totalement rasé. C'est également le niveau de destruction de l'édifice antérieur, et donc le montant du dommage de guerre, qui détermine ce à quoi va ressembler le nouvel hôpital, bien plus que les principes hygiénistes que l'on souhaite mettre en œuvre. Cela va donc de remises en état légères à la reconstruction totale (à l'identique ou non), en passant par l'ajout aux bâtiments existants d'extensions répondant aux nouvelles attentes. Dans le cas d'une reconstruction totale, et Bapaume en est une parfaite illustration, les bâtiments sont généralement élevés à l'extérieur de la ville. Le choix d'une architecture pavillonnaire n'est en revanche pas systématique. Comme le montre Julien Fouache dans son mémoire, la ville de Lens fait le choix de grands bâtiments répartis aléatoirement sur tout l'espace et celle de d'Arras d'un plan en grille.

L'hôpital de Bapaume est très illustratif des hôpitaux construits dans la première moitié du 20e siècle. Comme ses prédécesseurs, son architecture pavillonnaire reliée par une galerie bordant une cour centrale respecte "l'émiettement architectonique à visée hygiéniste" (L'hôpital en France, p. 303). De même, les pavillons conservent la répartition par sexe. Les pavillons ne portent pas de décors hormis le calepinage de briques de la corniche et d'une partie des pleins de travées, et dans le projet de l'architecte, le bâtiment de l'administration, initialement précédé par une cour d'honneur, était plus monumental que les autres et le seul avec une travée centrale achevée par un fronton.

La concession moderne de pavillons à un étage peut s'expliquer par l'intégration dans l'architecture des nouvelles connaissances sur la prophylaxie, ce que confirme la présence de quelques chambres individuelles dans chaque pavillon d'hôpital et d'hospice ou l'organisation interne du pavillon des contagieux, où chaque chambre est équipée de deux portes permettant aux circuits de déplacement d'entrée et de sortie des chambres d'être distincts. Mais elle peut aussi être la conséquence d'un choix budgétaire : un pavillon à étage est, en effet, moins onéreux à construire et moins gourmand en surface que de nombreux pavillons en rez-de-chaussée car pour une surface au sol équivalente, il n'y a qu'une seule fondation et une seule couverture à réaliser, pour une surface utile multipliée par le nombre d'étages.

Ainsi, malgré son organisation spatiale traditionnelle, l'hôpital de Bapaume est un établissement moderne : séparation des malades contagieux, pavillons à étage qui tous bénéficient de l'électricité, de l'eau chaude et de douches, du chauffage central, ou du téléphone...