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。
北京兒童醫院以病人為中心，全心全意為兒童服務，大力弘揚“公慈勤和”院訓精神，涌現出全國道德模范、全國共產黨員賈立群同志等杰出代表。醫院堅持公益，始終“關注兒童、關注健康”，成立“北京兒童健康基金會”，扶助困難家庭患兒就醫;組織醫療骨干參加援疆援藏任務、“人才京郊行”、大型義診活動，為偏遠地區和基層單位的兒童送醫、送藥、送健康;開展免費救治西藏先心病、唇腭裂患兒活動，舉辦血友病、糖尿病、白血病兒童夏令營，讓患兒感受到社會的溫暖。
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?
