Het aantal patiënten, dat in aanmerking komt voor radiotherapie, neemt in die jaren snel toe. Deze trend resulteert in een landelijk tekort aan bestralingscapaciteit en oplopende wachttijden. In 2000 komt op initiatief van minister Borst van VWS het Masterplan Radiotherapie tot stand. In 2001 wordt door het ZRTI in dit kader uitbreiding met een 3e en 4e bunker inclusief bijbehorende apparatuur en medewerkers aangevraagd. Nadat toestemming is verkregen worden de plannen uitgewerkt. Deze zijn behoorlijk ambitieus: nieuwbouw op het voorterrein van het ziekenhuis, een verdubbeling van de inhoud van het gebouw en een verdubbeling van het aantal medewerkers (van 35 naar 60). Kosten: 10 miljoen. Ook logistiek een lastige operatie, want de patiëntenzorg moet uiteraard doorgaan. In 2004 wordt het vernieuwde gebouw in gebruik genomen.
Buitenpolikliniek
Met de overname van het IKR-consulentschap radiotherapie in het Lievensberg Ziekenhuis in Bergen op Zoom, in 2005, wordt de blik ook meer naar buiten gericht. De samenwerking verloopt prettig, wat resulteert in de start van een buitenpolikliniek aldaar. Als gevolg hiervan neemt het aantal verwezen patiënten vanuit West-Brabant duidelijk toe. In verband met capaciteitsproblemen in Rotterdam worden vanaf 2010 ook steeds meer patiënten vanuit het van Weel-Bethesda Ziekenhuis in Dirksland naar Vlissingen verwezen. De prettige samenwerking resulteert in december van dat jaar in de start van een buitenpolikliniek in Dirksland.
Een volwassen organisatie
In alle opzichten ontwikkelt het ZRTI zich in die periode steeds meer tot een volwassen organisatie. Tot 2008 worden raad van bestuur en raad van toezicht nog gedeeld met het Ziekenhuis Walcheren. In dat jaar wordt er een eigen raad van toezicht voor het ZRTI aangesteld, die vervolgens een eigen bestuurder benoemt. In de oncologie worden in de jaren daarna steeds meer kwantitatieve normen gesteld. Vanuit dat besef is het voor het ZRTI belangrijk om de patiënten uit West-Brabant zo goed mogelijk van dienst te kunnen zijn, teneinde aan de getalsnormen te kunnen (blijven) voldoen. In 2013 krijgen het Lievensberg Ziekenhuis in Bergen op Zoom en het Franciscus Ziekenhuis in Roosendaal toestemming om te fuseren. Oncologie is een belangrijk speerpunt voor het nieuwe fusieziekenhuis, waarbij de directie van het standpunt uitgaat dat goede oncologische zorg niet compleet is zonder radiotherapie in huis.