Operacijska dvorana je velika prostorija u kojoj studenti ili gledatelji mogu vidjeti operaciju ili slične medicinske zahvate koji se provode. Ova vrsta sobe korištena je prvenstveno u prošlosti, često za studente medicine ili vršnjake unutar medicinske zajednice kako bi promatrali operaciju ili drugi zahvat. Često su bile građene kao kružne sobe sa središnjom platformom na kojoj su bili smješteni liječnici i pacijenti, oko kojih su sjedala raspoređena u slojeve kako bi se publici omogućio pogled na postupak. Operacijska dvorana se obično više ne koristi, iako neke operacijske dvorane imaju područja za gledanje koja se nalaze uz njih.
Korištenje operacijske dvorane za podučavanje studenata ili liječnika prevladavalo je prije 20. stoljeća. Ta su kazališta izgrađena i posjećena bez brige o čistoći ili sanitarnim postupcima, a moderna medicinska praksa ne bi uključivala desetke ljudi u istoj prostoriji kao i osoba na operaciji. Operacijska dvorana ovog tipa prvenstveno je bila uključena u sastav sveučilišta. Studenti medicinskih područja pohađali bi operacije u operacijskoj dvorani kako bi vidjeli profesionalnu demonstraciju različitih tehnika. Ostali liječnici također su mogli prisustvovati ovim predavanjima i demonstracijama kako bi vidjeli nove tehnike ili promatrali posebno istaknutog liječnika.
Operacijska dvorana je tipično građena kao velika, visoka, kružna soba. U središtu sobe, operirajući liječnik ili liječnici i pacijent bili bi smješteni na platformi. Pacijent bi bio predstavljen kako leži na stolu, a rasvjeta u prostoriji trebala bi osvijetliti središnju aktivnost kako bi gledatelji mogli jasno vidjeti što se dogodilo. Oko ove središnje platforme, redovi sjedala bili bi raspoređeni, obično u povišenim slojevima nalik amfiteatru ili koloseju, dajući svakom redu mogućnost da jasno vidi preko redova ispred sebe.
Moderne operacijske dvorane i nastavne bolnice ne uključuju operacijsku dvoranu, iako još uvijek postoje neke metode gledanja za studente i liječnike. Neke operacijske dvorane u nastavnim bolnicama ili sveučilištima uključuju susjedne sobe s velikim prozorom koji omogućuju stanarima da promatraju što se događa u operacijskoj dvorani, bez izlaganja pacijenata dodatnim klicama. Postoje i objekti u kojima su kamere smještene unutar operacijske dvorane, što studentima ili drugim liječnicima omogućuje daljinsko gledanje operacije. Ova vrsta moderne operacijske dvorane može čak koristiti internet za prijenos operacije studentima i medicinskim stručnjacima na potpuno drugom mjestu.