医院设有眼底科、青光眼科、眼外伤科、白内障中心、视光中心、眼角膜科、眼肿瘤科、眼肌科、眼中医科、眼整形科、临床检查中心、中心防盲办公室、同仁眼库、北京市眼科研究所、耳科、鼻科、喉科、头颈外科、中心防聋办公室、北京市耳鼻咽喉科研究所、变态反应科、心内科、心外科、神经内科、消化内科、呼吸内科、肾内科、内分泌科、血液科、风湿免疫科、感染科等科室。
其中眼科、耳鼻咽喉科为原卫生部批准的国家临床重点专科，变态反应科为国家卫生和计划生育委员会批准的国家临床重点专科，中医眼科学为国家中医药管理局批准的中医重点学科。
青光眼科一直以来就是同仁眼科的重点专业。多年来，在国内眼科学界长期占据优势地位，并在国际上享有一定的影响力。目前，青光眼科是中华医学会眼科学分会青光眼学组组长单位，也是中国医师协会眼科学分会青光眼委员会主任委员单位。
青光眼科主要的特点和优势是注重临床和科研相结合。在保持原有临床技术优势的情况下，注重基础科研工作，在国内学术界具有优势。
北京同仁医院眼外伤专科成立于1968年，是国内早成立的集临床、科研、教学于一体的眼外伤专科。北京同仁眼外伤专科技术力量雄厚，学科梯队合理，拥有包括多位经验丰富、享有盛誉的专家和教授在内的近20名副主任医师以上职称的高级专业人才。每月专家门诊量在1700人次以上，固定病床50余张，年手术量达5000人次以上。
作为具有同仁特色的科室，眼外伤专科特别注意与口腔颌面外科、神经外科、鼻科等兄弟专科的合作，在交叉复合学科发展上在国内独树一帜。眼外伤专科与耳鼻喉科成立了鼻眼相关中心，联合开展了复合路径下的眶壁骨折整复术、多重疗法的视神经管减压术、合并鼻骨骨折的鼻泪道手术和眶-鼻窦异物取出、眶面复合创伤多学科多层次多断面联合;与神经外科合作，率先开拓经颅显微视神经管减压开放术、眶颅异物取出术，大大提高了手术成功率。