截至2020年9月，医院平均开放床位数2264张，在岗职工6226人。医院设有37个临床科室，10个医技科室。有34个博士点、1个临床博士后流动站。在岗博士生导师70人，中国科学院院士1人、中国工程院院士2人，科技部创新领军人才青年领军1人，国家自然科学基金杰出青年基金获得者5人、科技部“973”首席科学家1人、3人入选国家级“新世纪百千万人才工程”，国家自然科学基金优秀青年科学基金获得者5人，卫生部突出贡献专家10人。2012年该院医生专家马芙蓉、崔国庆、刘忠军3人分别入选《中国名医百强榜》名单。

北医三院脊柱外科是国内最强的学科，生殖医学中心的治疗方法最全面、规模是国际最大之一，中国内地首例试管婴儿在此诞生。运动医学研究所是新中国最早成立、国内唯一的中国奥委会指定运动员伤病防治中心。眼科在眼外伤、角膜移植、白内障和青光眼等方面处于国内第一方阵；消化科在溃疡病发病机制研究及治疗、早期胃癌的诊疗等领域居国内前列；心血管内科在冠心病介入治疗、心脏病人康复治疗、心血管临床与基础协调发展等方面成绩突出；成形科、职业病科是国内率先成立的临床特色学科。

经过几代人的共同努力，北医三院已跻身国内三甲医院第一方阵。医院拥有20个国家临床重点专科：骨科、药剂科（临床药学）、病理科、专科护理、检验科、消化科、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、成形科（整形外科）、运动医学科。妇产科为国家妇产疾病临床医学研究中心，产科、康复医学科为国家产科专业、国家康复医学医疗质量管理和控制中心。

北医三院有3个教育部创新团队：骨科、运动医学研究所、妇产科；1个国家临床研究中心：妇产疾病；1个教育部重点实验室：辅助生殖；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；8个北京市重点实验室：磁共振成像设备与技术、脊柱疾病研究、生殖内分泌与辅助生殖技术、心血管受体研究、运动医学关节伤病、幽门螺杆菌感染与上胃肠疾病、眼部神经损伤重建保护与康复、神经退行性疾病生物标志物研究及转化；3个北京市国际科技合作基地：出生缺陷防控、冠心病临床与基础研究、仿生钛骨科内植入物。