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。
多年来，为方便患者就医，医院始终坚持24小时接诊。医院积极践行公立医院改革，推进预约挂号工作，优化服务流程，改善患者就医体验，受到国家卫生健康委的肯定和广大群众的认可。医院还承担了上级部门委派的重大儿童传染病防治、抗震救灾支援、突发公共卫生事件救治等医疗任务。
北京儿童医院先后获得“全国文明单位”“首都文明单位标兵”“首都文明服务示范窗口”“专科医院”“双十佳人民满意医院”“北京三甲医院”荣誉称号及“首都劳动奖状”“全国五一劳动奖状”。
开展的特色诊疗项目包括特发性眼球震颤等复杂斜视的手术及发病机制研究，儿童及婴幼儿角膜移植手术，儿童眼球震颤及白内障术后个性化视觉功能重建，早产儿视网膜病变的综合诊治，Ritleng泪道插管手术、微创泪道重建术、鼻内窥镜鼻腔泪囊吻合术等复杂儿童泪道疾病、利用GORE-TEX新型材料进行额肌悬吊术儿童上睑下垂，先天性小睑裂综合征微创手术，视网膜母细胞瘤的个性化综合， 360°微导管引导下小梁切开术先天性青光眼等。