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。
硬件设施
据医院官网2015年12月信息显示：医院拥有数字血管造影机、PET-MR、PET-CT、回旋加速器、计算机断层系统、高压氧舱、机器人手术系统、磁导航介入系统、术中CT及术中磁共振等先进诊疗设备4万多台套。
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。
2014年国家科学技术奖
国家创新团队奖：“解放军总医院器官损伤与修复综合救治创新团队”（陈香美、付小兵院士牵头）
国家技术发明二等奖：“微波消融设备的研发与临床应用”项目（内科临床部超声介入科梁萍教授）
国家科技进步二等奖：“肝胆胰微创外科技术研究及其推广应用”项目（内科临床部肿瘤外二科刘荣教授申）、“战创（烧）伤软组织毁损修复与功能重建系列技术创新与应用”项目（304临床部整形科柴家科教授）