L'Hospital de Sant Pau va tenir un paper central a la sanitat civil i militar a la Barcelona de la Guerra Civil. En iniciar-se les hostilitats va ser incautat i va passar a anomenar-se Hospital General de Catalunya a partir del 26 de juliol. No va ser un canvi pacífic: d'entrada, es van eliminar els símbols religiosos i a les monges se les va obligar a treure's l'hàbit, malgrat la qual cosa van continuar exercint tasques als quiròfans i les sales.
Durant la Guerra Civil Sant Pau va atendre tant els soldats ferits com els afectats pels bombardejos i la sanitat privada. Va ser escollit com a centre sanitari principal perquè la seva peculiar construcció permetia un recorregut fàcil per a les ambulàncies, que entraven al recinte per una banda, deixaven els ferits davant del pavelló corresponent, giraven al final del perímetre modernista i descendien per l'altra banda sense problemes ni aglomeracions.
Un dels pacients va ser George Orwell, que va ser ferit al front aragonès i va trigar 21 dies a arribar a Sant Pau.
Quan les fonts parlen d'un "Hospital de Barcelona" referit a les Brigades Internacionals segurament fa referència a l'Hospital General de Catalunya on van ingressar uns quants brigadistes ja que a Barcelona no hi havia més hospitals per a les Brigades Internacionals. Sant Pau va atendre uns 15.000 soldats i uns 2.000 ferits pels bombardejos, 17.000 ferits en total. Especialment dramàtics van ser els dies 16, 17 i 18 de març del 1938, quan l'aviació italiana es va ensenyar amb Barcelona.
El 6 de febrer de 1939 l’Hospital de la Santa Creu i Sant Pau tornà a recuperar el seu nom, malgrat que conservà la denominació d'Hospital General de Catalunya durant alguns anys.