北医三院始终坚持“学科强院”的理念，以学科建设为抓手，推动医院高质量发展。

目前，医院拥有27个（32次获批）国家临床重点专科（含建设项目）：骨科(三次获批）、药剂科（临床药学）、病理科、专科护理、检验科、消化科（三次获批）、妇科、产科、职业病科、耳鼻喉科、心血管分子生物学与调节肽重点实验室、呼吸内科、神经内科、普通外科、泌尿外科、眼科、麻醉科、康复医学科（两次获批）、成形科（整形外科）、运动医学科、心血管内科、肿瘤放疗科（放射治疗专业）、急诊科、神经外科、内分泌科、生殖医学科、血液内科。

妇产科为国家妇产疾病临床医学研究中心，产科、康复医学科分别为国家产科专业、国家康复医学专业医疗质量控制中心。

生殖医学科为国家辅助生殖技术质量管理专家组组长单位。

2023年，医院入选国家发展改革委、国家卫生健康委、国家中医药管理局联合评审的中西医协同“旗舰”医院试点单位。

北医三院还依托国家临床重点专科建设项目，组建了多学科诊疗中心和学科群，促进各学科的交叉融合。

北医三院拥有3个教育部创新团队：骨科、运动医学研究所、妇产科；2个全国重点实验室：女性生育力促进、血管稳态与重构；1个国家临床医学研究中心：妇产疾病；1个教育部重点实验室：辅助生殖；2个教育部工程研究中心：骨与关节精准医学、运动创伤治疗技术与器械；1个国家卫生健康委重点实验室：心血管分子生物学与调节肽。

北医三院乔杰院士团队项目获国家自然科学奖，北医三院心血管内科在山东临沂开展义诊和科研交流活动，北医三院保卫处组织召开2024年医院安全责任人安全员培训会，北医三院乔杰/闫丽盈/严智强团队研发出基于RNA的胚胎诊断和着床潜能评估方法，北医三院临床流行病学研究中心詹思延教授团队发表最新成果，北医三院赵荣生教授荣获中国药学发展奖临床医药研究突出成就奖，北医三院中毒救治中心参加全国中毒控制学术交流大会。