הטיפולים במרכז מילמן נערכים על פי מודל טיפולי ייחודי המתבסס על תפיסה פסיכולוגית-התפתחותית. התפיסה מתייחסת למגוון הקשיים ההתפתחותיים של ילדים עם אוטיזם תוך כדי שיתוף ההורים בטיפול של ילדם. הורי הילדים שותפים פעילים בטיפול ומקבלים ייעוץ והכוונה מאנשי הצוות ושיחות הדרכה מפסיכולוגים ועובדים סוציאליים.
הסביבה הטיפולית של המרכז מתאפיינת בגישה ובעבודה טיפולית לא רק בשעות הטיפול האינדיבידואלי, אלא בכל מהלך שהייתו של הילד במרכז.
בסביבה הטיפולית שמוצעת במרכז מילמן, מתקיים קשר אמיץ ויומיומי בין כל המטפלים של הילד, בין הילדים לבין עצמם ובין ההורים לבין עצמם.
העבודה במרכז מילמן מתאפיינת בעבודת צוות רב מקצועי אשר מאפשרת הבנה התפתחותית רחבה של צרכי הילד ומשפחתו. עבודת צוות מתואמת מאפשרת למטפלים להכיר את הילד ומשפחתו במגוון מצבים, לעקוב אחר תהליכים שמתרחשים בשעות טיפול שונות, לעקוב אחר התפתחותו ולהבין את הדקויות והשינויים שבהתנהגותו.
פעילות המרכז ממומנת על ידי משרד הבריאות, משרד הרווחה, השתתפות ההורים, תרומות והרשויות המקומיות.
עמותת מרכז מילמן הוקמה בחיפה בראשית שנות ה-80 ובהמשך הקימה את המרכז הטיפולי בשנת 1992. היתה זו יוזמה משותפת של הורים ואנשי מקצוע מהתחנה הפסיכולוגית-התפתחותית של משרד הבריאות בחיפה. היוזמות, גב' מרים בן אהרן ז"ל ודר' חנה קמינר, המלווה את העמותה עד היום, ראו את הצורך בהקמת מסגרות טיפול ייחודיות לילדים ובוגרים על ספקטרום האוטיזם. בזכות פועלן ותרומת משפחת מילמן ומשפחת גורדוס, הקימה העמותה מרכזי טיפול ואבחון ונתנה טיפולים גם בתוך גני תקשורת, מעונות יום שיקומיים, מועדוניות לנוער ובית לחיים. העמותה פועלת כפורצת דרך בכל הנוגע להכרה ומתן מענה לצרכים הטיפוליים הייחודיים לאנשים על הקשת האוטיסטית. מסגרות טיפול ושיטות טיפוליות רבות הנהוגות כיום בארץ צמחו ממנה (כמו טיפולי הורה-ילד, טב"מ בגנים, צוותים רב-מקצועיים ועוד). ההורים פועלים בעמותה כחברי עמותה, כחברי ועדת הביקורת וכחברי ועד (המורכב מהורים ונציגי ציבור) בראשותו של יו"ר העמותה עו"ד יואב סלומון.
מרכז מילמן מקיים קשרים ארוכי שנים ומגוונים עם אוניברסיטת חיפה, הטכניון ואוניברסיטאות נוספות ברחבי הארץ. מתקיימים שיתופי פעולה סביב מחקרים בתחומי התפתחות הילד, אוטיזם, טיפולי הורה ילד, ריפוי בעיסוק, קלינאות תקשורת ועוד.
כמו כן, מרכז מילמן מהווה מקום הכשרה למקצועות הפרא רפואיים ומקום להתמחות בתחומי הפסיכולוגיה השונים.
