上海中山医院本部设有除小儿科以外的所有科室、综合实力雄厚。心脏、肝癌、肾脏和肺部疾病诊治是医院的重点和特色，诊治水平始终处于国内领先地位。其中心血管病和肝肿瘤为上海市临床医学中心。上海市心血管病研究所、复旦大学肝癌研究所、上海市影像医学研究所、上海市中西医结合康复研究所、复旦大学呼吸病研究所、复旦大学血管外科研究所、复旦大学核医学研究所设在院内，成为医院重要的研究机构。上海市院内感染质控中心和超声质控中心也挂靠我院。此外，腹部外科、骨科、介入放射、麻醉科、超声诊断和中西医结合等科室以及十余个临床医疗诊治中心皆颇具特色，并且具有强大的医疗和科研实力。每年承担国家、卫生部和上海市重大科研项目近百项。近年获国家级、教育部、卫生部和上海市科技成果奖百项。院内设有博士点15个，硕士点21个。每年举办国家级继续医学教育学习班近30期，招收进修医生300余名，为国家培养了许多高级医学人才。