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。
开拓进取引领心血管诊疗技术发展
建院初期，阜外医院开展了胸廓成形术、肺切除术、食管癌切除术以及低温直视与体外循环心脏直视手术，填补了我国技术空白。二十世纪七八十年代，开展了我国例室壁瘤切除术、冠状动脉搭桥术和人工生物瓣置换术等新技术，奠定了“阜外”在胸心血管外科领域的地位。改革开放以来，医院陆续开展国内例急性心肌梗死冠状动脉内溶栓、Bentall术、大动脉调转术、急性心肌梗死及并发心源性休克的直接PCI、冠状动脉支架置入术（裸支架）、不停跳非体外搭桥术、杂交冠状动脉血运重建术，国际例大动脉双根部调转术、杂交技术新生儿室间隔完整型肺动脉瓣闭锁等诸多新技术。
为加快疑难重症心血管疾病救治难题破解，阜外医院始终坚持探索新技术，示范引领国内外临床诊疗新实践。2023年共开展26项新技术、新项目。包括单纯超声引导下完全可降解封堵器介入房间隔缺损、左心耳脉冲消融封堵系统用于非瓣膜性房颤患者的、CorVard 4.0介入式心室辅助系统高危PCI技术临床应用等国内首创、国际的医疗攻关技术。此外，结合临床诊疗能力提升规划，医院着力于构建心血管急症患者多学科一体化急救体系、心血管病人群呼吸睡眠平台管理体系、新生儿及儿童先心病围术期肺功能量化评价及救治体系，升级围手术期麻醉、心脏外科手术及术后恢复各环节诊疗水平与技术设备，为相关疾病患者构建有效的临床路径，提高诊疗水平和效率，促进患者术后康复。
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。