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。
世界上规模的心血管疾病诊治中心
伴随2006年阜外医院内科介入诊疗总量首次破万、2011年外科手术总量首次破万，阜外医院成为世界范围内内、外科手术量均突破万例的特大心血管疾病诊疗中心。
2023年全年门诊942966人次，急诊46470人次，急诊危重症抢救19529人次；出院85842人次，床位周转65.44次，床位使用率98.87%，平均住院日5.47天，死亡率0.15%。住院外科手术18874人次，内科介入手术56223例、射频消融9559例、起搏器植入术2063例。在医疗服务数量持续增长的同时，患者平均住院日、手术死亡率、出院患者死亡率等多项医疗质量评价指标优异。阜外医院在国家三级公立医院绩效考核（其他专科手术组）中连续五年排名，继续保持专科医院等级A等，CMI值（代表收治病例疑难复杂度的病例组合指数）连续五年排名。
开创中国心血管病防治事业
阜外医院心血管病流行病学防治研究工作始于1959年。1978年建立了中国个心血管病流行病学研究室，是我国个从事心血管病流行病学和人群防治研究的专业研究室。2000年成立群体遗传学及防治研究室，在我国心血管人群防治基础上开拓了新的遗传流行病学的发展领域。2004年9月卫生部心血管病防治研究中心落户阜外，具体负责推动全国的心血管病防治和研究工作。2013年国家心血管病中心投入实质运营，软硬件设施得到极大改善，心血管疾病防治工作站上了更高平台。
国家区域医疗中心同质化建设
自2013年起，在国家卫生健康委及其他各部委、各司局及地方政府的大力支持下，阜外医院充分发挥作用，陆续输出建设云南省阜外心血管病医院（以下简称“云南阜外”）、阜外华中心血管病医院（以下简称“华中阜外”）和中国医学科学院阜外医院深圳医院（以下简称“深圳阜外”）三家区域医疗中心。以同质化发展为目标，利用“传帮带”模式推进医疗、教学、科研、预防、管理等各方面能力和水平的提升。