U Zavodu se provodi dijagnostička obrada i liječenje bolesti probavnog sustava, a posebna ekspertiza je u domeni pankreto-bilijarnih bolesti, bolesti jetre, upalnih bolesti crijeva te funkcijskih bolesti probavnog sustava, pri čemu se ostvaruje uska suradnja s drugim Zavodima u Hrvatskoj i u inozemstvu.
U Zavodu od 2006. djeluje Referentni centar Ministarstva zdravstva RH za bolesti pankreato-bilijarnog kanalnog sustava kojega je utemeljio prof. dr. sc. Milan Kujundžić, a u kojemu se liječe bolesnici iz cijele Hrvatske i šire. Dr. Ivan Lešnjaković prvi je 1976. na području Jugoslavije učinio bilijarnu kanulaciju tijekom ERCP-a, a ovu je metodu nastavio ravijati prof. dr. sc. Kujundžić, da bi dr. sc. Tomislav Bokun prvi u Hrvatskoj izveo lasersku litotripsiju primjenom kolangioskopije (2019.). Prof. dr. sc. Babić učinio je prvu 24h pH metriju jednjaka u RH (1986.) te uveo manometriju antruma želuca, duodenuma, tankog i debelog crijeva (2015.). Prof. dr. sc. Marko Banić izveo je 2004. prvu push-and-pull enteroskopiju na inovativnom endoskopu, 2010. i prvu single-baloon enteroskopiju u RH, a od 2008. jedan je od pionira uvođenja hiperbarične oksigenacije u liječenju upalnih bolesti crijeva.
Ekspertiza iz područja ultrazvuka i hepatologije prepoznata je od vremena rada doc. dr. sc. Mladena Buljevca, a dodatno ju je unaprijedio prof. dr. sc. Ivica Grgurević koji je 2019. utemeljio Referentni centar Ministarstva zdravstva RH za interdisciplinarni ultrazvuk u medicini, u suradnji sa Zavodima za dijagnostičku i intervencijsku radiologiju i Zavodom za pulmologiju. Prof. dr. sc. Žarko Babić napravio je prvi transrektalni ultrazvuk rektuma u RH (1994.), a prof. Grgurević je prvi u Hrvatskoj uveo kvantitativnu ultrazvučnu elastografiju u stvarnom vremenu (2009.) i kontrastni ultrazvuk u hepatologiji (2014.). Prof. Grgurević je prvi u Hrvatskoj napravio transjugularnu biopsiju jetre i invazivno mjerenje portalnog tlaka (2015..), a sustavni rad u području portalne hipertenzije rezultirao je početkom 2022. uvođenjem transjugularnog portosustavnog stent shunta kao metode liječenja hepatoloških bolesnika.