复旦大学附属中山医院自建院初期就设有多个基础科室，如内科、外科、妇产科、儿科、泌尿科、眼科、耳鼻喉科等，随着医院的发展，现已拥有38个业务科室，涵盖了心血管病研究所等专业领域。
心血管病研究所成立于1958年，原名上海市胸病研究所，后来更名为心血管病研究所，现任所长陈颢珠，名誉所长石美鑫。研究所设有心内科、心外科、心导管室、心脏超声诊断室等，拥有一座8442平方米的心血管病大楼，提供220张病床和先进的科研设备。研究所的研究领域包括心血管疾病防治、冠心病、病毒性心脏病、心力衰竭、心脏超声和心律失常等，取得多项国家级和市级科研成果。
心内科作为医院的特色科室，成立于1958年，由陶寿琪教授奠基，是全国重点学科，曾在国内率先开展多项心脏疾病治疗技术。心外科建于1947年，尤其擅长高难度心脏手术，如冠状动脉搭桥术和心脏移植，手术成功率高，技术领先。
肝癌研究所成立于1968年，是肝癌防治的重要研究中心，开展肝癌早期诊断、治疗及复发防治研究，已取得国际领先的治疗效果。该所拥有先进的实验室设备和多项科研成果，培养了大批医学人才。
普外科在沈克非教授的领导下，是国内外科学的领先学科，开展多种重大手术，如胰十二指肠切除术、肝移植等，治疗范围广泛。
骨科自1936年成立以来，积累了丰富的创伤骨科和显微外科经验，开展了许多创新性手术技术，如关节镜手术和骨髓干细胞移植治疗等。
复旦大学附属中山医院是卫生部部属综合性教学医院。中山医院创建于1936年，是当时中国人管理的第一所大型综合性医院，隶属于国立上海医学院，为纪念中国民主革命的先驱孙中山先生而命名为孙中山纪念医院，后更名为中山医院。解放后曾称上海第一医学院附属中山医院和上海医科大学附属中山医院，2001年用现名。