首都儿科研究所的前身是中国医学科学院儿科研究所，成立于1958年，是新中国第一家以医学基础研究、儿科疾病发病机理研究、儿童保健为重点，承担有医疗、教学和预防任务的应用医学研究机构。研究所于1983年隶属北京市，1986年建立附属儿童医院。
研究所先后8次获得北京市属科研院所“改革与发展”一等奖，16次获得首都及卫生系统“文明单位”的称号。50年来，经过几代人的不懈奋斗，研究所已发展成为集儿科基础医学、临床医学、高等医学教育、预防保健医学为一体的全国知名的医学研究机构。
研究所和附属儿童医院地处北京市朝阳区雅宝路2号，占地面积28815平方米，建筑面积10万余平方米。全所院现有员工1200余人，其中专业技术人员占84%，具有高级专业技术职称的有120余人。所内有国家级和市级突出贡献专家7人，享受政府特殊津贴的专家22人。
研究所是国务院学位委员会批准的儿科硕士、儿科博士学位授权单位，现有博士生、硕士生导师40余名。目前，已培养博士、硕士200余人，有10名青年科技骨干入选北京市科技新星。科研、临床人员每年在各种核心期刊、学术会议、专业刊物发表论文百余篇，其中SCI文章 30余篇。现有百余名留学人员学成回国。
1958年建所初期，研究所设立了基础研究、儿童保健、临床治疗三大部门。多年来，研究所以“儿童保健群体医学研究”、“儿科疾病基因和生物技术研究”、“儿科感染的实验诊疗技术研究”为特色，设有儿童早期综合发展研究、卫生发展研究、流行病学研究、生长发育研究、病毒学研究、分子免疫学研究、生物化学研究、生物技术研究、遗传学研究、细菌学研究等十个研究室。常年承担着国家、卫生部、国际组织和国际间的多边合作类和北京市一系列重大项目和课题的研究，其中有国家973、863项目，北京市科委重大项目，国家自然科学基金和市自然科学基金项目。内容涉及胚胎发育、出生缺陷、婴儿喂养、生长发育、儿童常见和疑难疾病、人口健康、社区医疗等方面。一批优秀研究项目先后获奖，其中有国家级奖7项、卫生部和北京市各类科技进步奖80余项。
研究所内设有世界卫生组织儿童卫生合作中心、中国儿童卫生保健疾病防治指导中心、中-加儿童健康研究合作中心、北京市感染与免疫中心实验室。是中华预防医学会儿童保健分会、中国儿科医师协会的主任委员单位。研究所多位知名专家担任全国专业性学会、协会领导职务。中国关心下一代工作专家委员会、宋庆龄基金会儿科奖励基金委员会、中国社区卫生协会等国家级专业学会办公机构设在本所。2010年，北京市卫生局批准在研究所建立“北京市儿童成人慢性病防治中心”，组织、协调和推进北京市儿童成人慢性病防治和研究工作。
病毒研究室以儿科常见病毒及新发现病毒感染性疾病的病原学研究为重点。确定了婴幼儿重症呼吸道感染的病毒病原；作为北京市感染与免疫中心实验室之一在确定肠道病毒与病毒性心肌炎的病原关系及柯萨奇病毒致心肌炎的实验研究方面作了大量的工作。作为卫生部传染病监控网络实验室、国家流感监测网络实验室、北京市禽流感网络实验室和一级复核实验室，在全市疾病防控工作中起着重要的作用。
分子免疫研究室搭建起包括分子生物学技术、分子免疫技术、动物模型、抗病毒药物的筛选、流式细胞术对细胞免疫和免疫分子的测定的技术平台。目前承担着国家重点基础研究发展规划项目、国家、北京市自然科学基金等项目。
生化研究室重点开展儿科疾病早期表现，儿童疾病相关分子标识物，儿科疾病相关基因和调控机理以及重要相关功能蛋白等研究。承担有国家重点基础研究发展规划项目、国家和北京市自然科学基金等项目。
遗传研究室主要研究染色体病、先天畸形的病因学、单基因遗传病的基因突变和产前诊断。承担有国家自然科学基金和北京市自然科学基金等课题。
生物技术研究室以生物技术于儿科的应用为研究重点，探寻新的诊断与治疗方法。
细菌研究室曾在国内率先开展了对引起儿童非典型肺炎的病原体——肺炎支原体的研究，建立了一整套支原体分离培养、免疫血清学技术和特异DNA检测方法，成功地用PCR和单抗检测鉴定污染细胞的支原体。2008年重建后旨在建立特异的病原?学诊断新技术，更好地为临床服务。
流行病学研究室从群体医学视角研究儿童健康、发育和疾病规律。目前是我国儿科领域唯一的流行病学研究室。曾先后承担10余项全国范围的流行病学调查。在国内率先开展了心血管病胎儿期发育起源、儿童高血压和儿童代谢综合征的人群队列研究，从生命轨迹角度，特别是胎儿、儿童和青少年期研究心血管病的发生、发展和预防的机制。目前，该室承担着国家自然科学基金、北京市科技重大项目等。
儿童早期综合发展研究室承担多项卫生部、WHO和UNICEF的研究课题，紧密围绕联合国千年发展目标，开展疾病控制、婴幼儿喂养和营养改善以及儿童早期综合发展的研究。
生长发育研究室主要从事儿童生长发育的相关基础与临床研究，在体格生长方面主要研究正常儿童的生长规律和评价方法，制定适合中国儿童的生长标准和生长曲线；研究生长迟缓、身材矮小、肥胖、性早熟等生长发育异常的病因、诊断及防治对策；在心理行为发育方面主要研究制定婴幼儿智能发育评价量表、智力低下的早期识别和早期干预等。旨在为卫生行政部门制定政策，实现优生、优育、优教基本国策和促进国民体质健康提供重要的科学依据，同时也为儿童保健、医疗、教学、科研等工作提供了非常有价值的参考数据和评价标准。
卫生发展研究室主要开展卫生政策研究、社区卫生管理研究和绩效评估、社区卫生服务适宜技术研发以及流行病学社区干预实验等。同时负责宋庆龄儿科医学奖励基金的组织管理工作。
出生缺陷课题组汇聚了流行病学研究室、生化研究室、病理研究室、分子免疫研究室及临床相关科室的多个学科力量，长期进行危害我国儿童出生健康的病因和有效干预策略研究。承担有国家973等重大课题。
临床中心研究室主要为临床提供特殊检验服务，并为临床科研课题提供人力和物质支持，使医院对儿童疾病临床诊断具有自己鲜明的特色。
首都儿科研究所院系简介
| 细菌研究室 | 医学遗传研究室 | 卫生发展研究室 | 生物技术研究室 |
| 生物化学研究室 | 流行病学研究室 | 分子免疫学研究室 | 儿童生长发育研究室 |
| 儿童早期综合发展研究室 | 病毒研究室 |