首都医科大学宣武医院始建于1958年，是以神经科学和老年医学为重点的三级甲等综合医院，是我国神经科学初创基地和人才培育的摇篮之一。传承“诚勤严精”的宣医精神，医院守正创新、知行合一，承载着国家神经疾病医学中心、中国国际神经科学研究所、国家老年疾病临床医学研究中心，形成了以综合实力为主体，以神经科学和老年医学为两翼的“一体两翼”发展格局。

首都医科大学附属北京安贞医院是以治疗心肺血管疾病为重点的三级甲等综合性医院，专科特色突出，在中国心血管领域处于领军地位，多学科综合实力强劲。医院始终坚持公益性，围绕“一核两翼”战略布局，以“强专科，优综合”为方向，坚持医、教、研、创、科学管理、文化建设六位一体，建设国内一流、国际知名的高水平创新型医院。

首都医科大学附属北京友谊医院始建于1952年，原名为北京苏联红十字医院，是新中国成立后，由党和政府建立的第一所大型综合性医院。建院初期，毛泽东、周恩来、刘少奇、朱德等老一辈革命家为医院亲笔题词，毛泽东主席题词“减少人民的疾病，提高人民的健康水平”。1957年3月，苏联政府将医院正式移交我国政府，周恩来总理来院参加了移交仪式。1970年，周总理亲自命名为“北京友谊医院”。

首都医科大学附属复兴医院始建于1950年，前身为公安部直属医院，1958年归属地方管理，并与国家计委三里河门诊部合并后更名为北京市复兴医院，1998年被首都医科大学认定为附属医院(第八临床医学院)。历经70余年的发展，现已成为集医、教、研、防和社区卫生服务于一体的三级综合医院。

首都医科大学附属北京朝阳医院建于1958年，是北京市政府举办的集医疗、教学、科研、预防于一体的三级甲等综合医院；是首都医科大学第三临床医学院，北京市呼吸疾病研究所所在医院，也是北京市基本医疗保险A类定点医疗机构。

首都医科大学附属北京世纪坛医院（北京铁路总医院），毗邻北京中华世纪坛，原为铁道部北京铁路总医院，创建于1915年，1989年通过全国首批三级甲等医院评审，为北京市属综合医院，是北京市百年老院之一。2020年医院进入复旦大学《2020年度中国医院排行榜（综合）》百强，变态反应学、普通外科学、护理学、麻醉学、重症医学、内分泌病学与代谢病学、神经外科学、整形外科学等八个学科先后进入STEM排行榜百强。目前是首都医科大学肿瘤医学院、北京大学第九临床医学院、中央保健应急后备保障医院、北京市中西医结合肿瘤研究所以及北京世纪坛医院医联体理事单位。