Op. Dr. Fatih Yılmaz, 2003-2008 yılları arasında Şişli Etfal Eğitim ve Araştırma hastanesinde Kadın Hastalıkları ve Doğum ihtisası yapmıştır.
2009-2012 yılları arasında Çorum Sungurlu Devlet hastanesinde devlet hizmet yükümlüsü olarak görev yapmıştır.
2012-2014 yılları arasında Bursa Mustafakemalpaşa Devlet hastanesinde görev yapmıştır.
2015-2018 yılları arasında Uludağ Üniversitesi Tıp Fakültesinde Jinekolojik Onkoloji Cerrahisi ihtisası yapmıştır. 2019- 2021 yılları arasında Konya Şehir hastanesinde görev yapmıştır. 2021-2024 yılları arasında Konya'da özel hastanede görev yapmıştır.
2025 Ocak ayı itibariyle Manisa Şehir Hastanesi'nde görev yapmaya başlamıştır.