天佑医院现有职工1100余人，其中有医学博士、硕士、博（硕）士生导师、国务院特殊津贴专家及中高级专业技术人才250余人。开设29个临床科室：普外科、骨科、神经外科、泌尿外科、神经内科、NICU、心血管内科、消化内科、呼吸内科、内分泌内科、肾内科(血液净化室)、康复医学科、妇科、儿科、肿瘤科、口腔科、中医科、医疗美容科、眼科、耳鼻咽喉科、皮肤科、急诊科、ICU、麻醉科、疼痛科、生殖医学科、高压氧治疗科、放疗科、精神科。8个医技辅助科室：医学影像科、检验科、超声科、功能检查科、病理科、药剂科、营养科、体检科。 天佑医院实施“155”学科发展规划，打造1个中心，即以神经学科为中心，以脑血管疾病为重点，以颅脑创伤、脑功能疾病、脑肿瘤为后续发展，以预防、急救、诊治、促醒、康复为手段，内、外、辅诊科室为配套的多学科联合神经诊治中心；建设5个优势学科（综合医院学科联合平台）和5个特色科室，以此带动医院所有学科和人才梯队的建设与发展。现已拥有卒中中心、同济大学智能康复临床研究中心康复医学分中心。神经内科、呼吸内科、康复医学科、高压氧-脑复苏被蓝生脑科授予重点学科
天佑医院积极开展国际交流与战略合作，先后有美国瑞典医疗集团、德国柏林大学附属夏里特医院、美国西奈山医院、德国马堡大学等多个国际知名院校专家团队来院参观考察，并就开展国际医疗战略合作进行交流。2019年9月，同济大学医学院-德中卫生组织“中德脑科中心”战略合作签约，标志着天佑医院国际合作有了新进展。
天佑医院与国内知名三甲医院建立学科联盟和医联体，以此快速形成优势和特色，先后成为上海市同济医院医疗集团肾内科联盟成员单位、上海帕金森病研究联盟成员单位、长三角智慧康复专科联盟成员单位、上海市肺栓塞和深静脉血栓防治联盟成员单位；与上海瑞金、仁济、东方等医院加入国家呼吸专科医联体、长征医院骨关节炎医联体、瑞金医院不孕不育（生殖医学）医联体等。2021年，天佑医院发起成立“高压氧-脑复苏学科联盟”，现已有全国20余个省市医院加盟，其中大多数为公立三甲医院。
