ระยะที่สองยุคอธิการ ศาสตราจารย์พิเศษ ดร.มณฑล สงวนเสริมศรี สมัยที่ 1
(17กรกฎาคม 2553 – 21 กันยายน 2557) เป็นช่วงที่มหาวิทยาลัยพะเยา ได้แยกออกจากมหาวิทยาลัยนเรศวร เป็นมหาวิทยาลัยในกำกับของรัฐ เมื่อวันที่ 12 กรกฎาคม 2553 สำนักวิชาแพทยศาสตร์ ได้เปลี่ยนชื่อเป็น "คณะแพทยศาสตร์" โดยมีนายแพทย์วิชัย เทียนถาวร เป็นคณบดีคณะแพทยศาสตร์คนแรก ได้กำหนดปรัชญา ปณิธาน วิสัยทัศน์ และอัตลักษณ์ของคณะแพทยศาสตร์ ดังนี้
ปรัชญา :"True Success is not in the learning, but in its application to the benefit of mankind. "
ปณิธาน : ขอให้ถือประโยชน์ส่วนตัวเป็นที่สอง ประโยชน์ของเพื่อนมนุษย์เป็นกิจที่หนึ่ง
ลาภทรัพย์และเกียรติยศจะตกมาแก่ท่านเอง ถ้าท่านทรงธรรมแห่งอาชีพไว้ให้บริสุทธิ์
วิสัยทัศน์ : มุ่งผลิตบัณฑิตและงานวิจัยด้านการแพทย์และสาธารณสุขที่มีคุณภาพ ได้มาตรฐานสากล
และพัฒนาองค์ความรู้สู่ชุมชนให้เข้มแข็งและสังคมเป็นสุข
อัตลักษณ์ : วินัย หน้าที่ สามัคคี เสียสละ สัจจะ และกตเวที
คณะแพทยศาสตร์ได้พัฒนาและปรับปรุงหลักสูตรให้มีความทันสมัย สอดคล้องกับความต้องการของตลาดแรงงาน และสร้างหลักสูตรใหม่เพื่อรองรับการผลิตบุคลากรด้านสาธารณสุขให้ครอบคลุมทุกสาขาวิชาชีพ เมื่อวันที่ 11 พฤศจิกายน 2553 คณะกรรมการแพทยสภา มีมติรับรองหลักสูตรแพทยศาสตร์ ของคณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยพะเยา เป็นโรงเรียนแพทย์แห่งที่ 19 ของประเทศไทย มีหลักสูตรจำนวน 14 หลักสูตร บัณฑิตรุ่นแรกของคณะฯ หลักสูตรสาธารณสุขศาสตรบัณฑิต จำนวน 93 คน มีงานทำ 100%
การประกันคุณภาพการศึกษาคณะแพทยศาสตร์ ประเมินผลการประกันคุณภาพการศึกษา ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2553 – 2556 ผลการประเมินคุณภาพการศึกษาตามองค์ประกอบคุณภาพ (สกอ. และ สมศ.) อยู่ในระดับดีมาก
การดำเนินงานพัฒนาด้านส่งเสริมสุขภาพ คณะแพทยศาสตร์ ได้ดำเนินงานอย่างต่อเนื่อง และได้ขยายผลการดำเนินงานตามโครงการพัฒนามหาวิทยาลัยสู่องค์กรสร้างเสริมสุขภาพ (Healthy University) สู่ชุมชน โครงการพัฒนา "มหาวิทยาลัยพะเยาสร้างสุขภาพ" สู่ "เทศบาลตำบลแม่กาสร้างสุขภาพ" ใช้แนวคิดกลวิธีสร้างสุขภาพ 6 อ. ด้วยการเรียนรู้จากการปฏิบัติจริง (Active learning truth action) โดยมอบหมายให้อาจารย์และนิสิตรับผิดชอบหมู่บ้าน (18 หมู่บ้าน) ทำการวินิจฉัยชุมชนแบบมีส่วนร่วม เสนอแผนงานเพื่อขอพิจารณาอนุมัติดำเนินโครงการและงบประมาณ สภาเทศบาลตำบลแม่กาได้อนุมัติงบดำเนินงาน จำนวน 10 โครงการ รวมเป็นจำนวนเงินทั้งสิ้น 889,490 บาท (แปดแสนแปดหมื่นเก้าพันสี่ร้อยเก้าสิบบาทถ้วน)
เมื่อวันที่ 16 ธันวาคม 2553 คณะแพทยศาสตร์ ได้จัดการประชุมวิชาการ "มหาวิทยาลัยกับการแก้ปัญหาวิกฤตชาติ" โดยเชิญ ศาสตราจารย์เกียรติคุณ ดร.นพ.ประเวศ วะสี บรรยายพิเศษเรื่อง "มหาวิทยาลัยกับการแก้ปัญหาวิกฤตชาติ" โดยใช้แนวทางการดำเนินงาน 1 มหาวิทยาลัย 1 จังหวัด มีการลงบันทึกความร่วมมือในการปฏิบัติงาน (MOU) ระหว่างผู้บริหารมหาวิทยาลัยพะเยา กับผู้นำท้องถิ่นในแต่ละอำเภอ ทั้ง 9 อำเภอ และที่ประชุมได้มอบหมายให้คณะวิชาแต่ละคณะได้รับผิดชอบพื้นที่ในระดับอำเภอ ดำเนินงานพัฒนาในระดับพื้นที่ประสบความสำเร็จเป็นรูปธรรม จนผู้บริหารมหาวิทยาลัย นำเป็นแนวทางการดำเนินงาน 1 คณะ 1 โมเดล
คณะแพทยศาสตร์ ได้ริเริ่ม "โครงการพัฒนาหมู่บ้านสุขภาพดีเฉลิมพระเกียรติ 60 พรรษา สมเด็จพระเทพรัตน์ราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี" จังหวัดพะเยา ปี 2556-2558 ในระยะเริ่มต้นในปี 2556 ดำเนินงานในพื้นที่ 9 อำเภอ ๆ ละ 1 ตำบล รวม 9 ตำบล มีโรงพยาบาลส่งเสริมสุขภาพตำบล (รพ.สต.) เข้าร่วม จำนวน 21 แห่ง คณะกรรมการภายในระดับคณะประเมินผล ทั้ง 21 รพ.สต. โดยใช้เกณฑ์ 3 เกณฑ์ คือ
1. ผ่านเกณฑ์ Healthy Thailand 4 มิติ 17 เป้าหมาย 23 ตัวชี้วัด ไม่น้อยกว่าร้อยละ 80
2. ผ่านเกณฑ์คุณภาพชีวิต 3P (People Place Partnership)ไม่น้อยกว่าร้อยละ 80
3. การคัดกรองโรคเบาหวาน ความดันโลหิตสูง ในกลุ่มอายุ 15 – 60 ปี โดยใช้
เครื่องมือ "ปิงปองจราจรชีวิต 7 สี" ไม่น้อยกว่าร้อยละ 90
ผลการประเมิน มี รพ.สต. จำนวน 17 แห่ง ผ่านเกณฑ์ โครงการพัฒนาหมู่บ้านสุขภาพดีเฉลิมพระเกียรติ 60 พรรษา สมเด็จพระเทพรัตน์ราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี และได้รับมอบโล่เกียรติคุณ จากศาสตราจารย์เกียรติคุณ คุณหญิงไขศรี ศรีอรุณ นายกสภามหาวิทยาลัย เมื่อวันที่ 24 กันยายน 2557