Il s'agit d'un type d'hospitalisation classique, qui se déroule dans les bâtiments historiques de l'établissement, sur plusieurs étages : le 1er étage est dédié aux services de chirurgie, au rez-de-chaussée se trouve un service pour les traitements de curiethérapie, tous les autres services situés au rez-de-chaussée, aux 2e et 3e étages sont des services dits de "médecine".

Une unité propose une hospitalisation de semaine, comme son nom l'indique, cette unité de médecine accueille des patients seulement la semaine et ferme ses portes le week-end. Le reste des services conventionnels peuvent accueillir les malades en continu, même le week-end et les jours fériés.

Le CLB dispose de 11 unités d'hospitalisation conventionnelle et de semaine, soit près de 150 lits, qui peuvent accueillir les patients, avec certaines particularités : en effet, le Centre Léon Bérard dédie des places aux études cliniques menées dans l'établissement, ainsi qu'au programme des Adolescents et Jeunes Adultes. En outre, plus de 35 lits sont dédiés à l'hématologie.