学院下设基础医学系、临床医学院、生物医学工程系和公共健康研究中心，涵盖了分子与细胞生物学、免疫学、肿瘤生物学、传染病学、神经科学、生物医学工程学、公共健康学与临床医学八大学科。 在临床方面，清华大学华信医院、清华大学玉泉医院、北京清华长庚医院是学院的`附属医院，中国人民解放军总医院（301医院）、北京医院、中日友好医院、北京积水潭医院和北京神经外科研究所（天坛医院神经外科）是学院的教学医院。2016年12月，医学院下成立临床医学院，将进一步整合基础和临床教学资源，提升临床医学博士培养质量，建设住院医师、专科医师规范化培训基地。
