北京兒童醫院技術力量雄厚。擁有重點學科兒科學，國家兒童腫瘤監測中心、國家呼吸系統疾病臨床醫學研究中心、國家中西醫協同旗艦醫院試點單位等12個平臺，8個國家臨床重點專科，5個北京市重點實驗室，2個北京市級研究平臺以及16個市級醫療中心。醫院設有疑難罕見病例會診中心和遠程會診中心，兒科疑難重癥疾病的診斷水平居國內地位，是中華醫學會兒科學分會、兒外科分會，中國醫師協會小兒外科醫師分會，中華護理學會兒科專業委員會主任委員單位。

北京兒童醫院共有在職職工3210人，其中醫生968人，護士1325人，醫技462人。正高級職稱292人，副高級職稱380人，中級職稱692人。醫院擁有中國現代兒科學奠基人諸福棠、中國兒童血液腫瘤學開創者胡亞美、中國小兒外科創始人之一張金哲等國內兒科界僅有的三位院士，以及突出貢獻專家、享受政府特殊津貼人員、新世紀百千萬人才工程人選、國家杰出青年科學基金獲得者等眾多高層次人才。

北京兒童醫院積極發揮學科龍 頭作用，領航兒科行業發展。2013年牽頭組建北京兒童醫院集團，創新“病人不動、醫生移動”的模式服務全國患兒，目前理事單位成員已達57家。醫院與美國、俄羅斯、加拿大、意大利、澳大利亞、瑞典、德國、法國、日本、新加坡等國家的兒童醫療機構和科研院所建立了良好的關系和廣泛的合作，是科技部認定的兒童重大疾病國際科技合作基地。

在國內率先開展了兒童正常腦發育和神經障礙性疾病的多模態磁共振研究,首次利用酰胺質子轉移成像和磁化轉移成像技術發現兒童腦白質的游離蛋白含量隨著腦發育進程逐漸減低,提出APT成像技術可以用來監測兒童的髓鞘化形成過程。2012年1月提出腦認知功能癱瘓概念(認知癱, Cognitive palsy, CP)，是繼Kanner之后對腦認知的重大推進。這是一個全新的精神病理學概念。目前正利用彌散張量磁共振成像技術建立0-2歲嬰幼兒腦白質模板,以填充和彌補人類腦計劃中嬰幼兒腦發育的空白?