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。
完善心血管病专业医疗质量控制体系
自2009年起，阜外医院受国家卫生健康委的委托，先后成立5个质控中心，分别是国家心律失常介入技术医疗质控中心、国家心血管系统疾病医疗质控中心、国家心脏移植技术医疗质控中心、国家结构性心脏病介入技术医疗质控中心、国家外周血管介入技术医疗质控中心，各质控中心共下设17个亚专业组，承担全国心血管病专业医疗质量管理和控制工作。截至2023年，心血管病相关专业质控中心实现省级质控工作全覆盖，并延伸到63.1%的地市，“国家、省、市、县”四级质控工作网络不断完善；组织制订《心血管系统疾病医疗质量控制指标（2021年版）》，包含11个病种和技术105项质控指标，并由国家卫生健康委发布；连续9年参与编写国家卫生健康委年度《国家医疗服务与质量报告》，连续3年组织编写并发布年度《国家医疗服务与质量报告——心血管病专业分册》，并首次发布省级质控报告；提出心血管病相关专业国家医疗质量改进目标，组织开展医疗质量改进行动，包括制定、发布、解读规范化诊疗流程和标准，开展多层次专业能力提升和质控培训，针对关键质量问题开展专题调研，定期反馈质控信息，指导省级质控组织开展质控工作。推动我国心血管病相关专业医疗质量持续改善。