מחלקת אשפוז הלילה היא ליבת הפעילות של המערך להמטואונקולוגיה בילדים ברמב"ם. כאן מאושפזים ילדים עם מחלות סרטן, מחלות דם ממאירות ושפירות, וכן ילדים העוברים השתלות מח עצם.
המחלקה ערוכה לתת מענה רפואי מתקדם 24/7, עם צוות רפואי וסיעודי מיומן ובעל ניסיון רב. במהלך האשפוז מקבלים הילדים את כל הטיפולים הנדרשים להם – כימותרפיה, טיפולים ביולוגיים, אנטיביוטיקה, מוצרי דם ותרופות תומכות – תחת השגחה רפואית צמודה וניטור מתמשך.
בנוסף, מבוצעות במחלקה פרוצדורות ייחודיות כגון טיפולים בצנתרים מרכזיים, בדיקות מח עצם וניקורים מותניים, בדיקות דם יומיומיות, טיפול בכאב וטיפול במצבי חירום. כל ילד ומשפחתו מלווים מקרוב על ידי צוות רב־תחומי הכולל רופאים, אחיות, עובדות סוציאליות, פסיכולוגים, מרפאים באמנות ובמוזיקה, פיזיותרפיסטים, דיאטנים וצוות חינוכי.