上海市肺科医院拥有多元化的科室，其中肿瘤科是中国最早开展胸部肿瘤诊治的重点科室，是同济大学及苏州大学医学硕士学位培养点和上海市肺部肿瘤重点学科。该科室设有四个病区，180张床位，年接待3000名患者，擅长肺癌和疑难肺部疾病的诊断与治疗，提供多种检查如纤维支气管镜、活检等，确诊效率高。
肿瘤科坚持个体化治疗，自七十年代起开展辅助化疗、同步放化疗和介入治疗，并进行了肺癌基因治疗的研究。呼吸科作为另一重点科室，诊治范围广泛，设有重症监护病房，是硕士研究生授权点，由46名专业人员组成，每年服务大量病人。
结核科是结核病防治的权威机构，拥有五个病区和220张床位，是全国结核病控制的中心，享有国际声誉。中西医结合科擅长肺癌的中西医结合治疗，通过多学科诊断模式提供全面治疗，肺癌诊断准确率领先全国。中毒科作为核化救治中心，负责急性化学物中毒的现场指导和抢救，具有先进的诊断和治疗技术。
心血管病中心由知名专家领导，提供包括冠心病内支架植入在内的心脏病治疗，以高效整合资源，提供优质的医疗服务。心内科则以同济大学为依托，拥有先进设备，为心脏病患者提供全面的诊疗服务。
上海市肺科医院（上海市职业病医院）、同济大学附属上海市肺科医院创建于1933年，首任院长为著名医学专家、国立上海医学院院长颜福庆教授。医院占地面积10.3万平方米，建筑面积近7万平方米，拥有设施先进的门急诊综合楼、病房大楼和医技综合楼。医院核定床位数825张，设有胸外科、肿瘤科、呼吸科、结核科、心内科、肺循环及职业尘肺等专业的16个临床科室，设有医学影像、检验、病理、核医学等9个医技科室，医院还有1个上海市重点实验室、1个校级研究所及9个院级实验室和研究室。