Допустим из моего приложения вызывается ХП, внутри которой все выполняется в одной транзакции. Допустим она работает достаточно долго и превышает тайм-аут, заданный для коннекшена. Мое приложение получает ошибку превышения тайм-аута и обрабатывает эту ситуацию. А что происходит с той транзакцией в ХП? Она откатывается или дорабатывает до конца?

А где об этом можно почитать?

Что-то в BOL я не нашел явное упоминания об откате при тайм-ауте. Там есть вот что:

If the client's network connection to SQL Server is broken, any outstanding
transactions for the connection are rolled back when the network notifies
SQL Server of the break. If the client application fails or if the client
computer goes down or is restarted, this also breaks the connection, and SQL
Server rolls back any outstanding connections when the network notifies it
of the break.

Это все понятно. Вопрос не в том надо ли оптимизировать алгоритм, чтобы не возникали тайм-ауты, а в том, ЧТО будет при этом делать сервер.