ঢাকা শিশু হাসপাতালে তিনটি প্রধান বিভাগ রয়েছে। পেডিয়াট্রিক মেডিসিন, পেডিয়াট্রিক সার্জি, অ্যানেস্থেসিয়া এবং ডায়াগনস্টিক বিভাগ। পেডিয়াট্রিক মেডিসিন কার্ডিওলজি, নেফ্রোলজি, নিউরোলজি, চাইল্ড ডেভলপমেন্ট অ্যান্ড চাইল্ড সাইচিকোলজি, নিউনটোলজি, গ্যাস্ট্রোন্টেরোলজি, হেপাটোলজি এবং পুষ্টি, হেমাটোলজি-ওকোলজি ও থ্যালাসেমিয়া, রেসিপিরিটি মেডিসিন, এন্ডোক্রিনিলজি এবং মেটাবলিক ডিসঅর্ডার, সংক্রামক রোগ এবং কমিউনিটি পেডিয়াট্রিক্স, জেনারেল পেডিয়াট্রিকস নিয়ে গঠিত। পেডিয়াট্রিক সার্জারিতে নবজাতক সার্জারি, ইউরোলজি, বার্ন ও রিকনস্টেক্টিভ সার্জারি, পেডিয়াট্রিক অস্থিমিডিক্স, ট্রামটোলজি, সার্জিকাল অনকোলজি, ল্যাপারস্কপি এবং ইএনটি সার্জারি রয়েছে। ডায়াগনস্টিক বিভাগে মাইক্রোবায়োলজি, ক্লিনিকাল প্যাথোলজি, বায়োকেমিস্ট্রি, রেডিওলজি ও ইমেজিং অন্তর্ভুক্ত।

১৯৯২ সালে এই হাসপাতালে শিশুদের জন্য প্রথমবারের মতো শিশুদের জন্য নিবিড় কেয়ার ইউনিট (আইসিইউ) প্রতিষ্ঠিত হয়েছিল। এটি ডে কেয়ার সেন্টার, পর্যবেক্ষণ ও রেফারাল ইউনিট এবং একটি ভাল সজ্জিত ফিজিওথপি ডিপার্টমেন্ট রয়েছে।

ওপিডি ও জরুরী হাসপাতালের প্রতিদিনের ৯০০-১০০০ শিশুকে হ্যান্ডেল করে। ওপিডি মেডিসিন, সার্জারি, ইএনটি, স্কিন, ডেন্ট্রিস্ট্রি, ইপিআই, সিডিসি, স্তন খাওয়ানো পরামর্শদান এবং বিভিন্ন ফলো আপ ক্লিনিকগুলি অন্তর্ভুক্ত করে। কার্ডিকোলজি, নেফ্রোলজি, শিশু উন্নয়ন কেন্দ্র, নিউওনোলজি, বৃদ্ধি এবং পুষ্টি, টিবি এবং এন্ডোক্রিনিলজি অন্তর্ভুক্ত করুন। হাসপাতালটিতে থ্যালাসেমিয়া সেন্টার এবং সিডিসি দুটি বিশেষ কেন্দ্র রয়েছে যেখানে রোগীদের বিশেষ চিকিৎসা দেওয়া হচ্ছে। জরুরী রোগের জন্য পাঁচটি শয্যা সংক্রামক রোগ ও কমিউনিটি পেডিয়াট্রিক্স ইউনিট সংরক্ষিত হয়েছে। ডায়রিয়া, ডেঙ্গু জ্বর এবং সোয়াইন ফ্লু।