沈阳军区总医院是一所集医、教、研于一体的大型现代化综合性军队医院，是全国首批三级甲等医院和东北地区医院系统首家获准设立博士后科研工作站，并取得独立招收博士后研究人员资格的单位。医院展开床位1257张，下设一个正团级医院、一个临床部，院本部设有54个临床医技科室。拥有国际最先进的新型超导磁共振成像（MRI）、数字减影、十六层CT、头颅（全身）X刀、六十流式细胞仪、细胞刀、生化检测仪、准分子激光治疗仪等大型医疗设备2000余台（件），设备总值达3.6亿元人民币。近几年，医院年门诊量不断增长，年平均超过60万人次，收容量逾2.6万余人次。2004年医疗毛收入为5.1亿元人民币，2005年医疗毛收入为6.1亿元人民币，2006年医疗毛收入为6.9亿元人民币。

医院现拥有全军心血管病研究所、全军神经医学研究所，全军临床麻醉中心、全军呼吸内科及变态反应疾病中心；拥有国家中医药管理局中西医结合消化病重点学科（全军中医消化病中心）、国家中医药管理局中药制药重点学科、国家临床药物试验机构（全军临床药理基地）； 拥有14个军区医学专科（专病、区域医学）中心、19个专科实验室。医院是国家卫生部指定的心、脑血管疾病介入诊疗技术培训基地、专科护理培训基地，同时设有39个博（硕）士研究生培养点。300名高级专业技术职务干部中，有博（硕）士研究生导师67名，享受政府特贴的专家31名，在国家、军队（省）级学术委员会中任职达220人次。

近五年，医院综合实力的大幅度提高，促进了科研工作的发展，一大批新业务、新技术和科研创新成果应运而生，先后获得军地科技进步奖1284项。其中，获得国家、军队、省部级重大攻关课题、重点科研课题、基金课题178余项，共获各项科研资助经费1556.5万元。在此基础上，医院又投入科研经费550余万元。巨大的科研经费支持，催生出科技进步奖394余项，其中一等奖7项、二等奖49项，何梁何利科学技术进步奖1项，辽宁省科技功勋奖1项。据统计，近五年医院年获得高档次科技进步奖的数量与全军同类医院比较，连续位居前列；大部分科研成果在国（军）内外得到应用和推广。