医院技术力量雄厚。拥有重点学科儿科学，国家儿童肿瘤监测中心、国家呼吸系统疾病临床医学研究中心、国家中西医协同旗舰医院试点单位等12个平台，8个国家临床重点专科，5个北京市重点实验室，2个北京市级研究平台以及16个市级医疗中心。医院设有疑难罕见病例会诊中心和远程会诊中心，儿科疑难重症疾病的诊断水平居国内地位，是中华医学会儿科学分会、儿外科分会，中国医师协会小儿外科医师分会，中华护理学会儿科专业委员会主任委员单位。
北京儿童医院积极发挥学科作用，领航儿科行业发展。2013年牵头组建北京儿童医院集团，创新“病人不动、医生移动”的模式服务全国患儿，目前理事单位成员已达57家。医院与美国、俄罗斯、加拿大、意大利、澳大利亚、瑞典、德国、法国、日本、新加坡等国家的儿童医疗机构和科研院所建立了良好的关系和广泛的合作，是科技部认定的儿童重大疾病国际科技合作基地。
肿瘤内科科室包括儿童实体肿瘤、儿童淋巴瘤两个专业，住院部设置在北京儿童医院顺义院区，拥有两个病区，分别收治儿童实体瘤、淋巴瘤病人。肿瘤内科在北京儿童医院西城院区、顺义院区，均设置有专业门诊，均由专业医生团队出诊，患者可根据需求选择不同院区就诊。
耳鼻咽喉头颈外科学科带头人倪鑫，国家儿童医学中心主任，首都医科大学附属北京儿童医院院长，主任医师，教授，博士生导师。
耳鼻咽喉头颈外科教授团队:倪鑫、郑军、葛文彤、张杰、刘海红、许志飞、郭永丽、王生才等。
首都医科大学附属北京儿童医院耳鼻咽喉头颈外科于1975年建科，2023年4月获批国家重点临床专科，成立至今已经有近50年历史。科室面向全国儿童患者，以诊治耳鼻咽喉及头颈部常见病和疑难危重疾病为主，是中华医学会耳鼻咽喉头颈外科分会小儿学组组长单位和中国医师协会耳鼻咽喉头颈外科分会小儿学组组长单位。现下设四个临床专业和三大临床诊疗中心，即耳科专业、鼻科专业、咽喉专业和头颈专业以及儿童睡眠中心、儿童听力诊疗中心和人工耳蜗中心。依托国家儿童医学中心发展平台，联合首都医科大学儿童上气道阻塞性疾病临床诊疗与研究中心、儿童耳鼻咽喉头颈外科疾病北京市重点实验室两大科研支撑平台，进行临床-科研-教学三位一体的学科建设，目前已基本建成国内、国际先进的儿童耳鼻咽喉头颈疾病综合性基础和临床研究平台。
科室现拥有医疗床位34张，睡眠中心床位12张，年门诊量约20万人次，年手术量3500余例。科室共有医师46人、研究员2人、副研究员1人及技术人员18人。医师中主任医师18人，副主任医师12人，主治医师9人，住院医师7人。科室现有教授5人，副教授2人，讲师9人;博士研究生导师6人，硕士研究生导师1人。
科室拥有多种国内外的耳鼻咽喉头颈外科医疗设备，如达芬奇机器人操作系统，美敦力颅神经电生理监测系统，美敦力ENT电磁导航系统，超声刀系统，蔡司显微镜，STORZ超高清鼻内镜系统等，可充分满足对儿童耳鼻咽喉头颈外科所有病种的临床诊疗需求。