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。
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。
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。
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。