大同市三医院是全国500所大型医院之一，山西医科大学附属医院，国家卫生部授予的三级甲等医院和“爱婴医院”。1960年被全国评为群英会先进集体。从1990年起连续十二年被评为省、市 文明单位，省医德医风建设标兵单位。1997年荣获全市十佳文明窗口先进单位称号，1999年被卫生部评为全国卫生系统先进集体。2002年荣获全国精神文明建设工作先进单位。2002年医院荣立集体一等功。2005年被山西省评为精神文明示范单位。2006年荣获全国省级综合性医院先进党组织，山西省卫生系统先进集体，山西省医政工作先进集体等荣誉称号。
自1955年建院50多年以来，经过几代人的艰苦 奋斗，从一个编制250张床位的医院发展成为集医疗、教学、科研、预防、康复、保健为一体的大型综合性医院。现开设床位820张，现有职工1000人，国家认定资格的卫生技术人员867人，占职工总数 的86.7%，其中高级职称154人，中级职称257人。现已培养博士5人，硕士32人。医院占地面积54600平方米，建筑面积60224.5平方米。
医院科室设置齐全。临床科室主要有：心血管内科、消化 内科、血液内科、呼吸内科、肾病、内分泌科、神经 内科、神经外科、泌尿外科、 心胸外科、普通外科（胃肠科、肝胆科、肛肠科、急症科）、烧伤整形科、骨科、儿科、中医科、化疗科、妇科、产科、眼科、耳鼻喉科、口腔科 、麻醉科、皮肤科、急诊科等。以上科室均设有门诊。另外还开设了老干门诊、外宾门诊、性病、性不育门诊、小儿智力测试门诊、痔瘘门诊、心理咨询门诊、遗传咨询门诊、美容门诊、变态反应门诊 、方便门诊、专家专科门诊等特色专科门诊。
医技科室主要有：病理科、影像科、介入治疗科、特殊检查科、药剂科、输血科、检验科、核医学科、营养科、理疗科、手术室、内窥镜室、中心供应室等。医院设有“二室、四所、八个中心”。即大同市肿瘤防治办公室，大同市临床心脏电生理室：大同市血液病研究所、大同市泌尿外科研究所、中日友好大同康仁尘肺研究所、大同市肿瘤研究所：大 同市急救中心、大同市脑血管病研究中心、大同市防盲治盲中心、大同市医学美容研究中心、大同市医学影像检查中心、大同市内分泌疾病防治中心、 大同市器官移植中心、大同市血液净化中心。
医院配备有核磁共振、64排螺旋CT、螺旋CT、ECT、C型臂血管数字减影仪、数字减影血管造影机、海德堡共焦激光系统、1300MAX机、彩色多普勒、直线加速器、钴60肿瘤放疗机、人工心肺机、血液层流病房、ICU、CCU配套监护设备、血液透析机、前列腺射频治疗仪、全自动生化仪、德国百康生物共振过敏检测治疗仪等多种高、精、尖设备，装备水平位居晋北第一。
医院心血管内科、血液内科、呼吸内科、神经内科、神经外科、心胸外科、泌尿 外科、骨科、肿瘤科、皮肤科等均具有专长和优势，许多专业已跨入国家和省级先进行列。1991年以来成功地开展了骨髓移植、肝移植、肾移植、复杂 颅脑手术、心脏直视手术、白血病MDR基因及微小 残留白血管的分子生物学研究、血浆交换和染色体、射频导管消融术、经尿道前列腺电切术、人工髋关节置换术、血液透析、介入放射、人工心脏起搏 器安置术、双肺大灌洗术等51项新技术项目。其中，经尿道前列腺电切术已逾1000例，居全省之冠，支气管镜的应用已达1500例，为全市之首，并率先在全省开展了支气管镜下治疗。省级以上杂志表学术论文837篇，获科技成果奖省级9项，市级20项。 98年医院投资120万元实行微机联网，现全院已实 现微机管理。98年3月我院加入因特网，开展远程会诊远程教学，并为学生提供了网上查询和网上教学的条件。
近年来，医院派出国医疗队9批24人，派往日本护理研修2批2人。1994年与日本东京康仁医院建立了长期友好合作关系。