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。
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。
全国基层高血压防治管理项目作为国家基本公共卫生服务重点项目之一，自2017年在中心成立项目办公室以来，先后发布《国家基层高血压防治管理指南》（2017版、2020版）和《国家基层高血压防治管理手册》，培训超过235万名医务人员（其中基层医务人员占80%）。通过新媒体传播途径向公众传播健康生活方式医学理念和方法，覆盖民众2500余万人。建立了一套相对完善的高血压评价体系，以统一的七级管理数据分析质控平台，推动基层管理质量“持续改善”。该平台已管理重点联系点地区的1.8万个基层医疗卫生机构的438万高血压患者。开发适合基层的高血压管理辅助诊疗工具（1.0版、2.0版），并通过持续开展降压效果调研评价工作，探索防控新模式。
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。