医院高度重视科学研究，以建设“研究型医院”为发展目标，坚持科技兴院战略，不断加大科技投入与科研奖励力度，系统制定学科建设与人才培养系列管理办法，完善知识产权管理体系，规范继续医学教育工作，着力打造高水平科研创新平台。重点建设以“脊柱脊髓损伤再生修复”教育部重点实验室、国家级科技合作基地“干细胞与再生医学国际联合研究中心”为标志的科研平台，形成具有国际影响力的科研高地。

近年来，医院科研工作实现跨越式发展，累计承担国家重点研发计划（首席单位）、国家科技重大专项、国家杰出青年科学基金项目、优秀青年科学基金项目、优秀青年科学基金项目（海外）、国家自然科学基金重大及重点项目等国家级高等级科研项目30余项，年度获批科研经费总额突破7000万元，科研综合实力持续提升。

在学科建设方面，医院先后入选教育部创新团队建设计划，获批国家重点临床专科（骨科、血液内科），拥有13个上海市重点学科，其中骨科与精神医学科入选上海市“重中之重”学科，学科整体水平位居上海市前列。

科研成果丰硕，多篇论文发表于《Science》、《Nature》、《Cell》等国际顶尖学术期刊，获得国家自然科学二等奖、教育部科技进步一等奖、上海市科技进步一等奖、上海市医学科技奖一等奖等多项标志性成果奖励。

同时，医院汇聚并培养了一批高层次中青年科技人才，包括国家杰青、教育部长江学者特聘教授、上海市领军人才、上海市优秀学术带头人、上海市卫生系统领军人才及上海市东方英才系列人才计划等，为医院高质量发展提供了坚实的人才支撑。