主要的方法与服务模式为：、心理、行为、康复训练、健全人格培养为核心的综合模式和预防-早期诊断--康复为一体的连续式服务机制。非方法包括：心理、沙盘、艺术、音乐、生物反馈、物理、认知功能训练、社交技能训练、压力与情绪管理等。
北京儿童医院技术力量雄厚。拥有重点学科儿科学，国家儿童肿瘤监测中心、国家呼吸系统疾病临床医学研究中心、国家中西医协同旗舰医院试点单位等12个平台，8个国家临床重点专科，5个北京市重点实验室，2个北京市级研究平台以及16个市级医疗中心。医院设有疑难罕见病例会诊中心和远程会诊中心，儿科疑难重症疾病的诊断水平居国内地位，是中华医学会儿科学分会、儿外科分会，中国医师协会小儿外科医师分会，中华护理学会儿科专业委员会主任委员单位。
北京儿童医院以病人为中心，全心全意为儿童服务，大力弘扬“公慈勤和”院训精神，涌现出全国道德模范、全国共产党员贾立群同志等杰出代表。医院坚持公益，始终“关注儿童、关注健康”，成立“北京儿童健康基金会”，扶助困难家庭患儿就医;组织医疗骨干参加援疆援藏任务、“人才京郊行”、大型义诊活动，为偏远地区和基层单位的儿童送医、送药、送健康;开展免费救治西藏先心病、唇腭裂患儿活动，举办血友病、糖尿病、白血病儿童夏令营，让患儿感受到社会的温暖。
在国内率先开展了儿童正常脑发育和神经障碍性疾病的多模态磁共振研究,首次利用酰胺质子转移成像和磁化转移成像技术发现儿童脑白质的游离蛋白含量随着脑发育进程逐渐减低,提出APT成像技术可以用来监测儿童的髓鞘化形成过程。2012年1月提出脑认知功能瘫痪概念(认知瘫, Cognitive palsy, CP)，是继Kanner之后对脑认知的重大推进。这是一个全新的精神病理学概念。目前正利用弥散张量磁共振成像技术建立0-2岁婴幼儿脑白质模板,以填充和弥补人类脑计划中婴幼儿脑发育的空白｡