北京空 军总医院主要承担空 军飞行人员航空病、常见病诊疗防治研究及医学鉴定任务；承担预备航天员的体检选拔任务；承担空 军部队及联勤部队官兵的健康保障和疾病救治；还面向人民群众提供优质医疗服务。已发展成为一所集医疗、教学、科研和预防保健为一体的大型现代化综合性三级甲等医院。
北京空 军总医院学科设置齐全，拥有50多个临床、医技科室，拥有皮肤科、中西医结合正骨科、中医科3个国家中医药管理局重点学科和专科、专病中心，1个全军皮肤病研究所，8个全军医学专科、专病中心，1个国家临床试验机构及全军临床药理基地，设有飞行学员医学选拔中心及一批特色学科。
北京空 军总医院专业人才璀璨，现拥有全军科技领军人才培养对象1人，空 军首席专家1人，空 军级专家13人，高层次科技人才75人；18人享受政府特殊津贴。副主任医师以上专业技术人员近300人，博士、硕士研究生学历近400人。医院是空 军军医大学、安徽医科大学等10余所高等院校的临床教学医院；医院11个专业获批为住院医师规范化培训基地；拥有博士、硕士研究生导师120多名；博士、硕士联合授权点34个；在站博士后10余名，在院研究生、实习生、进修生及住院医师600余名，已成为军队医学人才的重要基地。
北京空 军总医院现有3个国家中医药管理局重点学科（皮肤病重点学科、脊柱软伤专科和代谢病重点专科）、3个军队临床重点专科（口腔、皮肤、航空临床医学）、8个全 军医学专科（专病）中心（临床航空医学、中西医结合正骨、半匹配骨髓移植、肿瘤放疗、小肠疾病内镜诊治、泌尿微创诊疗、优生优育技术指导、心理技术指导中心）、18个专业实验室，主要面向全军承担特殊职业病研究、预防、诊治和应急支援保障任务，承担招收飞行学员体检和飞行人员航空医学鉴定、训练任务及上级赋予的其他任务。