พ.ศ. 2541 ตึกอำนวยการ 5 ชั้น หลังใหม่ก่อสร้างแล้วเสร็จ และได้เปิดดำเนินการ โดยได้ย้ายแผนกผู้ป่วยนอก รวมทั้งหน่วยอื่นๆ ทั้งหมด จากอาคารหลังเดิม

ประมาณปี พ.ศ. 2541 โรงพยาบาลได้เริ่มดำเนินการนำกระบวนการพัฒนาคุณภาพมาพัฒนา โดยมีเป้าหมายหลักก็คือ เพื่อพัฒนาคุณภาพการบำบัดรักษาผู้ป่วยยาเสพติดให้มีประสิทธิภาพและมีมาตรฐาน โดย ผู้อำนวยการ นาวาอากาศตรี นายแพทย์บุญเรือง ไตรเรืองวรวัฒน์ ได้มีกิจกรรมเกี่ยวกับการพัฒนาคุณภาพต่างๆ อาทิ จัดอบรม ESB (Excellent Service Behavior) อบรมกิจกรรม 5 ส. จัดสัมมนา OD (Organization Development) กิจกรรม CQI (Continual Quality Improvement) การดำเนินงานพัฒนาคุณภาพโรงพยาบาลอย่างจริงจัง ตั้งแต่เดือนธันวาคม พ.ศ. 2541 จนสามารถผ่านการรับรองคุณภาพมาตรฐาน HA โดย สถาบันพัฒนาและรับรองคุณภาพโรงพยาบาลประกาศให้โรงพยาบาลธัญญารักษ์ ผ่านการรับรอ งคุณภาพตามมาตรฐาน Hospital Accreditation (HA) อย่างเป็นทางการ ตั้งแต่วันที่ 3 มกราคม พ.ศ. 2544

พ.ศ. 2543 ได้พัฒนาการบำบัดฟื้นฟูผู้ป่วยที่เสพติดเมทแอมเฟตามีนแบบผู้ป่วยนอก โดยการสนับสนุนของ NAS (Narcotic Affairs Section) สถานทูตสหรัฐอเมริกา ส่งเจ้าหน้าที่ไปอบรมที่ Matrix Institute, ลอสแอนเจลิส สหรัฐอเมริกา ดำเนินการเปิดศูนย์แมทริกซ์ธัญญารักษ์ และเป็นต้นแบบ และพัฒนาให้คลินิกยาเสพติดทั่วประเทศ ศึกษา ฝึกอบรม และใช้รูปแบบ Mattrix Program ซึ่งเป็นการบำบัด โดยปัญญาพฤติกรรมบำบัด (Cognitive Behavior Therapy, CBT) เป็นรูปแบบสำคัญในการบำบัดผู้ป่วยยาเสพติด ของโรงพยาบาลทั่วประเทศ

พ.ศ. 2544 ได้มีการพัฒนา การฟื้นฟูสมรรถภาพผู้ป่วยใน จากรูปแบบเดิมให้เหมาะสมกับผู้ป่วยที่เสพติดเมทแอมเฟตามีนและอายุน้อย วัยรุ่น เป็นรูปแบบ “การบำบัดฟื้นฟูสมรรถภาพแบบเข้มข้นทางสายใหม่ (FAST Model)” ซึ่งได้ขยายและพัฒนาอบรม รูปแบบใหม่นี้แก่หน่วยงานของกองทัพ ดำเนินการใน โรงเรียนวิวัฒน์พลเมือง และวัดที่เป็นศูนย์สงเคราะห์ให้ดำเนินการได้ไปทั่วประเทศ

การให้บริการข้อมูล ข่าวสาร ความรู้ แก่ประชาชนเป็นเรื่องที่สำคัญเป็นอย่างยิ่ง ในวันที่ 10 กันยายน พ.ศ 2544 ได้เปิดบริการสายด่วนยาเสพติด 1165 ให้คำปรึกษาเกี่ยวกับปัญหายาเสพติด โดยทีมบุคลากร

พ.ศ. 2545 กรมการแพทย์ได้มีการปรับภารกิจ คือให้หน่วยงานเพิ่มภารกิจทางวิชาการมากกว่าภารกิจบริการ จึงได้มีกฤษฎีกาเปลี่ยนจากโรงพยาบาลธัญญารักษ์ เป็นสถาบันธัญญารักษ์ ในปัจจุบัน