医院设有眼底科、青光眼科、眼外伤科、白内障中心、视光中心、眼角膜科、眼肿瘤科、眼肌科、眼中医科、眼整形科、临床检查中心、中心防盲办公室、同仁眼库、北京市眼科研究所、耳科、鼻科、喉科、头颈外科、中心防聋办公室、北京市耳鼻咽喉科研究所、变态反应科、心内科、心外科、神经内科、消化内科、呼吸内科、肾内科、内分泌科、血液科、风湿免疫科、感染科等科室。
其中眼科、耳鼻咽喉科为原卫生部批准的国家临床重点专科，变态反应科为国家卫生和计划生育委员会批准的国家临床重点专科，中医眼科学为国家中医药管理局批准的中医重点学科。
在临床相关研究方面，眼底专科开展了增生性玻璃体视网膜病变发病机制的研究，视网膜下人工假体植入技术及组织相容性研究，高度近视眼致病基因定位及蛋白质组学分析，黄斑营养不良的致病基因定位研究，年龄相关性黄斑变性发病危险因素和早期干预研究，以及眼病的流行病学研究等。持续不断的获得了多项及省部级课题经费的支持。发表了系列高质量研究论文，形成了同仁品牌效应和国际影响力。北京同仁医院眼底专科坚持以临床服务为根本，以科研创新为导向，医疗、教学、科研、预防发展的目标，推动了创新型的科学研究工作的持续开展和学科临床服务水平的不断提高。
青光眼科的临床诊疗技术长期居于国内水平，接近国际水平，这是我们多年来的特色，也是在学术界常年保持水平的重要基础。以恶性青光眼的诊断和为代表，在难治性青光眼的诊断和方面，始终处于国内水平，这方面的研究成果先后获得北京市科技进步二等奖和三等奖;在许多青光眼诊断技术的应用方面，青光眼科都走在国内同行的前列，比如应用二极管激光睫状体光凝技术各种难治性青光眼，应用激光小粱成型术早期开角型青光眼和残余性青光眼，青光眼白内障的联合手术，非穿通小粱切除手术，引流植入物手术、粘小管成型术、小梁消融术、全周小梁切开术先天性青光眼等。
北京同仁医院眼外伤专科成立于1968年，是国内早成立的集临床、科研、教学于一体的眼外伤专科。北京同仁眼外伤专科技术力量雄厚，学科梯队合理，拥有包括多位经验丰富、享有盛誉的专家和教授在内的近20名副主任医师以上职称的高级专业人才。每月专家门诊量在1700人次以上，固定病床50余张，年手术量达5000人次以上。