北京301医院拥有数字血管造影机、PET-MR、PET-CT、回旋加速器、计算机断层系统、高压氧舱、机器人手术系统、磁导航介入系统、术中CT及术中磁共振等先进诊疗设备4万多台套。
北京301医院先后被评为“国际模范爱婴医院”、“全国百佳医院”、“全国百姓放心医院”、“全国百姓放心示范医院”、“全军为部队服务先进医院”，荣获全国卫生系统“文化建设创新奖”、国家卫生部授予“医院改革创新奖”。
北京301医院拥有1个国家重点实验室、2个教育部重点实验室、9个北京市重点实验室，12个全军医学专业重点实验室，国家临床医学研究中心1个，国际联合研究中心1个，形成了以综合诊疗为特色的13项专业优势。
北京301医院先后获得省部级以上科技成果奖励1300余项，其中，国家科技进步一等奖7项，二等奖22项，国家发明奖3项，军队科技进步一等奖21项。医院承担“973”、“863”等各类课题800多项，在中国国内、国际公开发表的论文总数和国内论文被引用次数连续4年居全国医院之首。