En marzo de 2003, la Junta de Castilla y León acordó la constitución de la Fundación de Hemoterapia y Hemodonación, una vez reorganizada la red transfusional de Castilla y León, en la que los bancos de sangre hospitalarios pasaron a ser servicios de transfusión sin responsabilidad sobre la donación y sus funciones se centralizaron en el Centro de Hemoterapia y Hemodonación.

Desde que este proceso de centralización se completó en 2009, el Centro, que cuenta con más de 150 trabajadores, organiza cada año más de 5.300 colectas repartidas por toda la Comunidad y se obtienen más de 102.500 donaciones, tanto de sangre como de aféresis. Para poder llevar a cabo esta labor, se dispone de vehículos adaptados, unidades móviles y locales y puntos fijos de donación en todas las provincias.

El Centro es, asimismo, responsable de atender las necesidades de hemoderivados -medicamentos elaborados a partir del plasma-, para lo que gestiona la obtención de plasma y su envío a la industria fraccionadora para elaborar albúmina, inmunoglobulinas, factor VIII y alfa1 antiripsina, que luego se distribuyen a los hospitales.

En 2008, el Centro de Hemoterapia y Hemodonación asume también la gestión de la donación de sangre de cordón umbilical, con lo que se adhiere al Plan Nacional. Aquellos cordones extraídos en los centros autorizados de la Comunidad que cumplen con los parámetros de calidad establecidos se envían para su criopreservación al Banco de cordón de Galicia. Desde su puesta en marcha, se han recogido más de 4.200 unidades de cordón.

En 2011, se crea en el Centro el Biobanco de Castilla y León, como parte del compromiso adquirido por la Consejería de Sanidad de establecer un plan estratégico para el apoyo de la investigación biomédica. Actualmente, el Biobanco colabora con grupos de investigación de Castilla y León, País Vasco, Madrid y Barcelona. Solo en 2017 se enviaron 18.500 muestras biológicas para proyectos de investigación, se colaboró con 25 grupos de investigación en un total de 31 proyectos, cinco centros formativos, otros biobancos, programas de control de calidad y otras instituciones.