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医院设有22个临床专科，包括重症医学科、新生儿科、肾脏科、呼吸科、血液科、消化科、心脏内科、神经内科、
内分泌科、普外科、胸心外科、神经外科、骨科、泌尿外科、
耳鼻咽喉头颈外科、儿童保健科、皮肤科、眼科、中医科、口腔科、康复科等。
上海市儿童医院牵头构建的
长三角一体化示范区(青浦)儿童健康联盟于2023年12月7日正式成立，将在专业对接、双向转诊、公共卫生、医教结合、人才培养、科研协作等方面开展一系列交流合作，进一步推进区域儿科医疗资源的共同发展，促进长三角一体化示范区内儿科健康服务能力的整体提升。
2024年8月30日，《经济观察报》报道了，上海儿童医院一患儿意外死亡事件。在何生（化名）提供的一段2024年3月15日其与上海市儿童医院院方的谈话录音中，重症医学科主任崔云和护士长徐婷婷承认，监护仪器报警后，护士未查看孩子也未通知医生，孩子处于监护仪测不出血氧饱和度、心率状态至少6分钟，最长可能达11分钟，医生偶然发现后，乐乐才被实施抢救。在随后的3个月内，乐乐始终处于昏迷状态。6月11日，乐乐在PICU经抢救无效离世。
2024年9月11日，上海市儿童医院有关人士回应现代快报记者，由于一些诊疗细节涉及患儿隐私，院方不便透露。对方称医院不回避问题，也不推脱责任，建议何生通过医调委或司法机关解决此事。