En av Läkare utan gränsers internationella medarbetare befann sig på sjukhuset, som är det huvudsakliga remissjukhuset för hela Gazaremsan, när öppenvårdsmottagningen träffades.
Ingen person dödades eller skadades i attacken, som är den fjärde riktad mot ett sjukhus sedan den 8 juli. Tidigare har European General, Al Aqsa och Beit Hanoun drabbats.
– Att attackera sjukhus och deras närområde är en allvarlig överträdelse på internationell lag och fullständigt oacceptabelt, inte minst i samband med en konflikt, säger Tommaso Fabbri, Läkare Utan Gränsers landansvarige i de palestinska områdena i ett pressmeddelande.
En timme efter attacken mot Al Shifa träffades även flyktinglägret Shati av en raket.
– Två tredjedelar av de skadade som kom in till sjukhuset var barn, säger Michele Beck, Läkare utan gränsers medicinska rådgivare i Gaza.
På Gazaremsan lever 1,8 miljoner människor, varav 160.000 är flyktingar.
– Gazaborna är omringade av havet och stängda gränser. När den israeliska armén uppmanar civila att evakuera sina hus och kvarter, vart ska de ta vägen? De är i praktiken instängda, säger Marie-Noëlle Rodrigue, Läkare utan gränsers projektansvariga.
För medicinska och humanitära organisationer i Gaza är det svårt och farligt att röra sig och arbeta i området.
De senaste tre veckorna har ambulanser träffats och ambulansförare från bland annat Röda halvmånen dödats och skadats. Den 20 juli skedde ett luftangrepp bara ett hundratal meter från en bil som tydligt var utmärkt med Läkare Utan Gränsers logotyp. Samma dag landade en missil, som aldrig exploderade, cirka tio meter ifrån ett av Läkare utan gränsers tält på Nasser-sjukhusets område i södra Gaza.