El sistema médico de las legiones en tiempos de César no se conoce más que por alusión. Después de la batalla de Bibracte, en el 58 a. de C., César renunció a seguir persiguiendo a los Helvecios vencidos, para permanecer durante tres días cuidando a sus heridos. En el año 53 a. de C., durante la campaña contra Ambiórix, César dejó en el campamento a los soldados heridos o enfermos y los que se restablecieron a tiempo partieron en grupo para reincorporarse al ejército. Durante la guerra civil, en Africa, Labieno —antiguo legado de César en la Galia, que más tarde se unió a Pompeyo— ordenó curar a sus heridos e hizo transportarles en carretas hasta la ciudad aliada de Adrumeto. De hecho, no existía un servicio médico en el sentido administrativo, ya que el Senado ignoraba totalmente la necesidad de crear un sistema médico y hospitalario. Fue durante el Imperio cuando se tomaron las medidas oficiales pertinentes para todo ello. Hasta entonces, los auxilios y cuidados médicos se dejaban a la iniciativa de los generales, pero éstos sabían perfectamente que era necesario curar a los valientes soldados, a los que no podían jamás reemplazar los reclutas sin ningún tipo de entrenamiento.

Durante los combates, los heridos eran evacuados hacia la retaguardia por enfermeros que realmente eran criados y funcionarios del cortejo militar. Los heridos y enfermos leves eran asistidos en sus propias tiendas, mientras que los casos graves se trataban en un hospital de campaña (valetu-dinarium) bastante rudimentario (sin duda se requisaban una o varias tiendas para este fin). Si era posible, después se les enviaba a sus domicilios en ciudades seguras.

Los Romanos poseían la ciencia médica de Hipócrates, que habían heredado de los Griegos. Antes de la conquista de Grecia, tenían una «medicina» de charlatanes, basada en ritos y fórmulas mágicas. Incluso la medicina griega de la época era rudimentaria, los cuidados se practicaban rodeados de supersticiones y ritos religiosos, y las curaciones se atribuían normalmente a la benevolencia de los dioses, a los que se habían dedicado sacrificios u ofrendas, en particular a Esculapio, dios de la medicina. Los médicos sabían reducir fracturas, hacer amputaciones y operar amigdalas. Se han encontrado diversos instrumentos como escalpelos, copas para las sangrías, sondas, espátulas (para extender las pomadas), ganchos, pinzas, agujas quirúrgicas, trépanos y botes de bronce para ungüentos. Los instrumentos quirúrgicos eran casi siempre de hierro fino de la Nórica y algunos, de hacia el año 79 a. de C., se encontraron en un campamento romano en Cáceres, España. Los medicamentos se preparaban a menudo con miel, sin duda para disimular su abominable sabor. Los legionarios llevaban en su equipo algunos vendajes y material de primera cura con hierbas hemostáticas y cicatrizantes.

Los médicos solían ser griegos, a veces esclavos y otras libertos. Parece probable que algunos médicos militares fuesen simples oportunistas que aspiraban a vivir a costa del ejército, mezclados entre los mercaderes que le seguían. Sin embargo, resulta mucho más verosímil que fuesen contratados por la legión o por su general, bajo el compromiso de prestar sus cuidados gratuitamente, o en forma de descuentos, a los legionarios enfermos o heridos. Se desconocen los honorarios que percibían los médicos militares (así como las indemnizaciones eventuales que obtenían aquellos civiles que hubieran albergado en su casa a enfermos o heridos), pero, ciertamente, sus emolumentos eran comparables a los de los médicos civiles. En caso contrario habrían surgido problemas a la hora del reclutamiento. Así pues, los médicos civiles, esclavos o libertos, podían vivir desahogadamente. Los oficiales superiores tenían derecho a ir acompañados de sus médicos personales, ya que formaban parte de su círculo doméstico, pero tales médicos no cuidaban jamás de los hombres de tropa.

El estado sanitario de las legiones era por regla general excelente gracias las costumbres higiénicas de los Romanos. El emplazamiento de los campamentos se elegía teniendo en cuenta tanto criterios de salubridad como criterios tácticos. El jefe de la tropa designaba, cuando era posible, un lugar de acampada que dispusiera de agua potable y que permitiera la fácil eliminación de las aguas residuales. Cuando se procedía a instalar un campamento, uno de los trabajos prioritarios era la preparación de las letrinas, las cuales se procuraba que estuvieran regadas por un arroyo o un río. En los campamentos de invierno se disponía de un sistema de alcantarillas. César hubo de cambiar repetidas veces de emplazamiento de acampada, cuando el que tenía se había tornado sucio e insalubre. Cuando se terminaba una marcha, al establecer el campamento, un equipo de los servicios de cuartel encendía hogueras y ponía a calentar agua en grandes marmitas para que los legionarios, que disponían también de una especie de jabón, hicieran sus abluciones. En los campamentos bien instalados, los oficiales se hacían construir baños. Estos hábitos higiénicos explican que hubiese tan pocas epidemias en las legiones romanas en comparación con los ejércitos más recientes de la Edad Media y de los tiempos modernos.

En tiempo de guerra, el legionario romano se veía obligado a permanecer en territorio enemigo, alejado de los suyos, durante períodos de hasta varios años, correspondientes al tiempo de duración de las campañas, por lo que evidentemente disponía de muy poco tiempo libre. Durante el verano, soportaba las largas marchas cargado con su equipo, la fatigosa construcción de los campamentos y los combates. En invierno, acampaban normalmente en lugares alejados de los centros urbanos aliados y, a lo largo de todo el año, realizaban incesantes misiones de avituallamiento así como servicios de todo tipo.