沈阳市儿童医院设有ICU病房，作为沈阳市卫生局指定的危重患儿转运绿色通道，提供24小时365天免费急救转运服务，设有儿童重症监护区和新生儿重症监护区，实现无陪护封闭式管理，覆盖以沈阳市儿童医院为中心的100公里内地区市县。已治愈各种危重患儿2956人次，抢救成功率高达98%以上。
脑瘫康复科病房是沈阳市一级重点科系，以婴幼儿脑瘫早期诊断、超早期诊断为技术特点，采用国内外先进的综合治疗方法，如理学疗法、作业疗法、语言疗法、智能疗法及中西医结合康复治疗，为脑瘫患儿提供全面康复治疗。
外科病房提供小儿普外、泌尿外科、新生儿外科及骨科的常见病和多发病手术治疗，特色技术包括小儿腹腔镜技术和脑瘫康复手术。腹腔镜手术属微创手术，效果良好，已完成近千例手术，已成为医院外科品牌项目。选择性脊神经后根部分切断术治疗脑瘫患儿技术成熟，至今已做百余例，获得很好的治疗效果。
耳鼻喉科设有门诊和病房，治疗儿童耳鼻喉科常见病、多发病，着重研究各种儿童听力学疾病的诊断、治疗，配有先进听力检测设备及专业人员。对于儿童扁桃体、腺样体（增殖体）肥大、鼾症、鼻息肉、耳前瘘管等疾病开展特色手术治疗。在儿童食道、气管异物、复杂的鼻部、颌面部外伤等急重症的急救、手术方面有丰富临床经验。
儿保科为儿童提供集预防、保健、健康教育、早教干预于一体的个性化、人性化的服务。开展儿童健康体检、儿童体格发育评价、营养指导、智力筛查、气质评价，设立体弱儿门诊、小儿妇科等特色门诊，治疗厌食症、体弱、性早熟、身材矮小、肥胖、铅中毒、语言障碍及遗尿等。对0-6岁小儿开展早期教育及智能训练。
心理科进行儿童心理发展水平测查、评价，评估、诊断儿童心理卫生问题及心理障碍，采用药物治疗、心理行为治疗、感觉训练、早期教育及早期干预等综合疗法，治疗儿童多动症、注意力不集中、学习困难、感觉统合失调、儿童孤独症、精神发育迟滞、抽动障碍、情绪障碍等，取得满意疗效。对生长发育期的儿童进行心理卫生保险方面的咨询、指导。
医院设有多动症、抽动症诊疗专科，拥有多位专业从事儿童神经性疾病临床诊疗的权威专家，研究治疗儿童神经性疾病，树立儿童常见病治疗新理念，开创国内儿童神经性疾病诊疗新技术。主任为中华医学会会员，从事儿童常见病治疗方法的研究和治疗，为万余例儿童多动症、抽动症等疾病患者解除心理上和生理上的痛苦。
医院以精湛的医疗技术，提供优质服务，引领患者走向健康人生。服务理念贯穿诊前、诊中、诊后全过程，人性化的环境空间与布局，提供温馨舒适的就医条件，秉承诚信、仁爱、和谐、奋进的院训和科学管理，赢得了广大患者的信任。
沈阳市儿童医院始建于1988年，是沈阳市唯一的一所集医疗、教学、科研、预防、保健、康复、健康 教育为一体的综合性儿童专科医院。医院目前核定床位260张，设有八个病区，日均门诊量约600人次，年住院8000人次以上。在职职工 380余人，其中副高级积称以上专家49人，中级职称126人，博士5人，硕士30人。有11人分别在辽宁医学 会及沈阳医学会任相应分会的副主任委员、委员等职务。是全国高等医学专科教材《儿科学》的参编单位。医院是中国人寿保险公司、太平保险公司、泰康保险公司、生命保险公司、中小学生健康医疗保险定点医院。