据医院官网2015年12月信息显示，医院设置165个临床、医技科室，233个护理单元，拥有8个国家重点学科、1个国家重点实验室、20个省部级及全军重点实验室、33个全军医学专科中心和研究所，形成了以综合诊疗为特色的13项专业优势。同时是全军重症监护示范基地和中华护理学会的培训基地。设有国际医学中心和健康医学中心，提供高端预防保健服务。医院年门急诊量490余万人，收容19.8万人，手术近9万例。
学科建设
中国人民解放军总医院
解放军医学院与解放军总医院（301医院）是两个名称，同一机构，隶属中国人民解放军总后勤部。解放军医学院始建于1958年，原名“军医进修学院”，2011年经中央军委批准，正式更名为“中国人民解放军医学院”。是全军的医院机构办学单位，是国家教育部首批批准的具有硕、博士学位授予权的医学院。
据医院官网2015年12月信息显示：解放军医学院有5个一级学科、24个二级学科、38个专业博士学位授予权；8个一级学科、43个二级学科、57个专业硕士学位授予权，有5个博士后流动站；有8个国家重点学科，1个军队重点学科，2个北京市重点学科，2个总后“530工程”重点学科，26个全军医学研究所和专科、专病中心。
对外交流
据医院官网2015年12月信息显示：医院与100多个国家和地区的医学院校、医疗科研单位开展了广泛的学术交流和技术合作，每年有700多名技术人员出国进修和技术合作，有400多名国外专家来院访问、讲学。先后聘请了150余名国外学者担任名誉教授和技术顾问。
医学院与解放军第302医院、北京军区总医院、海军总医院、总医院、解放军第306医院、解放军第309医院、武警总医院、白求恩国际和平医院等多家单位组建教学联合体，共同承担研究生教育任务；近年又分别同清华大学、南开大学、北京中医药大学签订联合办学协议，同时还与100多个国家和地区的医学院校、科研机构开展了广泛的学术和技术交流。
总医院每年都要派出10多批次100多名专家，赴老少边穷地区巡诊义诊，赢得了各方赞誉。
科研成果
据医院官网2015年12月信息显示：医院先后获得省部级以上科技成果奖励1300余项，其中，国家科技进步一等奖7项，二等奖22项，国家发明奖3项，军队科技进步一等奖21项。医院承担“973”、“863”等各类课题800多项，在中国国内、国际公开发表的论文总数和国内论文被引用次数连续4年居全国医院之首。
2009年全院承担各级别科研课题740余项，在研经费3.1亿元。近5年获国家科技进步奖12项（一等奖2项，二等奖10项），获北京市科学技术奖21项（一等奖4项，二等奖13项，三等奖4项），获军队奖172项（科技进步奖52项，医疗成果奖120项）。2008年国内论文总数在全国医疗机构中排名（3056篇），中国国内论文被引次数在全国医疗机构中排名（10214次），MEDLINE收录论文数在全国医疗机构中排名第二（307篇），SCI收录论文数在全国医疗机构中排名第十一（122篇）。