目前，北京天坛医院拥有国家重点学科3个，国家临床重点专科5个，其中神经外科学、神经病学2017、2018年获得中国医院科技量值排名双；拥有中国科学院院士1人、北京学者2人、首批教育部青年长江学者1人、万人计划3人、国家百千万人才1人等；荣获国家科学技术进步奖1项，国家科学技术进步一等奖1项、二等奖4项；获批博士培养专业15个，硕士培养专业25个，博士生导师70名，硕士生导师142名。
同时，北京天坛医院坚持“创新驱动、人才优先、合作共赢”的新发展理念，把发展战略融入北京科技创新中心建设蓝图：一是贯彻落实国家改善医疗服务行动计划有关要求，引入智慧服务理念，充分应用人工智能、物联网、大数据、云计算等先进技术建设智慧型医院，更好地为患者提供优质、、高 效、便利的医疗服务。
北京天坛医院驱动生物医药新发展引擎，加强创新培育力度，扎实推进神经系统疾病领域的新药器械成果转化，如快速基因分型检测、胶质母细胞瘤新药绿原酸、高精度微创血管介入手术机器人，以及基于人工智能技术开发的全球MRI、CT神经影像人工智能辅助诊断产品、脑网络连接组学人工智能麻醉、临床晕厥诊断系统等方面取得积极进展，创新成效逐步显现。
张力伟教授集成创新脑干及颅底肿瘤诊疗关键技术，将多模态神经影像、导航和神经功能监测等技术融合应用到术前神经功能评价及术中神经功能保护中，显著改善患者预后。脑干及颅底的复杂手术年手术量近200台。