據(jù)醫(yī)院官網(wǎng)2015年12月信息顯示，醫(yī)院設(shè)置165個臨床、醫(yī)技科室，233個護理單元，擁有8個國家重點學科、1個國家重點實驗室、20個省部級及全軍重點實驗室、33個全軍醫(yī)學專科中心和研究所，形成了以綜合診療為特色的13項專業(yè)優(yōu)勢。同時是全軍重癥監(jiān)護示范基地和中華護理學會的培訓基地。設(shè)有國際醫(yī)學中心和健康醫(yī)學中心，提供高端預(yù)防保健服務(wù)。醫(yī)院年門急診量490余萬人，收容19.8萬人，手術(shù)近9萬例。

國家老年疾病臨床醫(yī)學研究中心（解放軍總醫(yī)院）是由國家科技部、衛(wèi)生健康委員會、軍委后勤保障部和原食品藥品監(jiān)督管理總局于2016年7月聯(lián)合批準建設(shè)的第三批國家臨床醫(yī)學研究中心，主任為老年醫(yī)學專家范利教授，中心依托解放軍總醫(yī)院第二醫(yī)學中心老年醫(yī)學部主管主建，擁有集國家重點學科、國家臨床醫(yī)學研究中心、國家臨床重點?？疲ㄜ婈牻ㄔO(shè)項目）、北京市及全軍重點實驗室、全軍保健人員培訓基地“五位一體”的老年醫(yī)學優(yōu)勢學科群，連續(xù)5年蟬聯(lián)全國老年醫(yī)學專科排行榜榜首，涌現(xiàn)出一批德高望重、造詣精深的老年醫(yī)學大家，已建成體系完整、人才接續(xù)的學科體系。

2019年7月由科技部、國家衛(wèi)生健康委、軍委后勤保障部和原食品藥品監(jiān)管總局正式批準依托解放軍總醫(yī)院第五醫(yī)學中心成立國家感染性疾病臨床醫(yī)學研究中心。研究中心整合國內(nèi)79家協(xié)作醫(yī)院，針對慢性乙肝、慢性丙肝、艾滋病及其相關(guān)疾病等病種，建立病程涵蓋臨床各個階段的大隊列，同時建立標準化的生物樣本庫、臨床診療信息庫及的疾病發(fā)病追蹤系統(tǒng)，形成涵蓋重大感染性疾病及各個病程的資源平臺，終建立我國規(guī)范的病毒性肝炎、艾滋病臨床大數(shù)據(jù)及生物樣本庫整合平臺，形成專業(yè)的管理團隊，為建立符合我國人群特點的肝病、艾滋病診療體系提供重要戰(zhàn)略性資源。

國家骨科與運動康復(fù)臨床醫(yī)學研究中心由國家科技部、衛(wèi)健委、軍委后勤保障部和國家藥監(jiān)局于2019年5月正式批復(fù)成立，是目前國內(nèi)骨科與運動康復(fù)領(lǐng)域的臨床醫(yī)學研究中心。中心依托單位為中國人民解放軍總醫(yī)院，承載著強化醫(yī)學科技創(chuàng)新體系建設(shè)、打造國家臨床醫(yī)學和轉(zhuǎn)化研究“新高地”的重要使命與任務(wù)，始終堅持以臨床需求為牽引、以轉(zhuǎn)化應(yīng)用為導(dǎo)向、以創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)為支撐的工作思路，著力構(gòu)建全生命周期的創(chuàng)新生態(tài)平臺，開展臨床研究、協(xié)同創(chuàng)新、成果轉(zhuǎn)化、推廣應(yīng)用、學術(shù)交流、人才培養(yǎng)等工作。中心目前已開展臨床研究39項，發(fā)表論文600余篇，授權(quán)國際專利13項、國家專利120余項。牽頭/參與國內(nèi)指南、共識40余項，開展線上/線下教育，培訓人員340余萬人次。開展千余次遠程會診、扶貧幫帶，賦能地方醫(yī)療機構(gòu)骨科診療能力。