医院设有冠心病中心、心律失常中心、急重症中心、心力衰竭中心、肺血管病中心、高血压中心、临床药理中心、血脂异常与心血管病诊治中心、内分泌与心血管病诊治中心、血栓性疾病诊治中心、特需医疗中心、成人外科中心、血管外科中心、小儿外科中心、术后恢复中心、麻醉中心、体外循环中心、放射影像中心、超声影像中心、核医学影像中心、功能检测中心、临床检验中心等临床和医技科室。
中国医学科学院阜外医院（以下简称阜外医院），是三级甲等心血管病专科医院，目前正朝向综合型医院转型发展。阜外医院是国家心血管病中心所在地，是心血管疾病国家重点实验室、国家心血管疾病临床医学研究中心建设承担单位，是获得全国首批“辅导类”国家医学中心和全国国家医学中心实质落地项目建设单位，以诊治各种复杂、疑难和重症心血管疾病而享誉国内外，已成为世界上的心血管疾病诊治中心和集医疗、科研、预防和人才培养于一体的医学研究与教育中心。
技术协作网络与专科医联体建设
阜外医院完成中国心血管疾病防治领域近代发展史上影响力的工作，建立了心血管技术培训网络。1982年创建“全国心血管病临床技术协作培训中心”，1988年更名为“中国心血管技术协作培训中心”。自2009年起，阜外医院在全国科学布局，构建分级管理与培训体系，推广适宜有效的心血管疾病防治技术。通过推动全国技术协作网络建设，协作单位已覆盖全国282家医院，带动区域医疗服务能力提升。
阜外医院陆续探索建立了涵盖全国县域层面的高血压、心血管代谢、心力衰竭、心肌病、肺动脉高压、生活方式医学、结构性心脏病、先心病8个专科联盟，持续统筹调动内外部资源，推进专科医联体规范化建设，夯实资源输出体系，为协作单位提供、可持续的帮扶，提升基层获得感，推进各学科专科医联体建设迈出实质步伐。
优化社区卫生服务模式
自2009年起，阜外医院积极探索社区防治转诊模式，与北京多家具有代表性的医院启动合作与防治项目，与北京市五大城区卫生局签署了对口支援协议书，推行专家定期社区出诊，已形成北京市社区心血管疾病“前筛”、“后疗”和“健教”三个基地。2013年组织召开全国心血管病社区防治工作经验交流会，不断探索和完善心血管病防治健康管理服务模式。近年来，阜外医院与时俱进，探索以信息化为支撑的“互联网+智慧医疗”的新型干预模式，成功研发临床辅助决策工具，建立了针对患者和医生两个层面的综合干预管理系统，更好地适应基层医疗卫生机构高血压管理需要，提升慢病防控能力及水平。