空军总医院创建于1956年10月，50多年来，在总部首长，空军和空后党委、首长、机关的高度重视和亲切关怀下，在兄弟单位的大力支持和热情帮助下，医院牢记“姓军”为兵宗旨，恪守“精益求精、满腔热忱”服务理念，努力建设以人文型、科技型、智能型、法制型、绿色医院为基本框架的现代化医院。医院1993年被世界卫生组织评定为“国际爱婴医院”，1994年被总后卫生部评定为“三级甲等医院”，1996年、1998年先后被国家卫生部、总后卫生部确定为全国、全军临床药理基地。
医院占地总面积15万平方米，现实际展开床位1059张。工作人员1000多人，其中副高职以上276人，高学历人员316人，空军首席专家1人、空军级专家13人。拥有PET-CT、双源螺旋CT、高低场核磁、DSA、2微米激光腔镜治疗系统等高端医疗设备，总价值3.6亿余元。拥有3个国家中医药管理局重点学科和专科专病中心：中西医结合皮肤病重点学科、中西医结合脊柱软伤专病中心和中西医结合代谢病专科中心；1个全军医学研究所：皮肤病研究所；7个全军医学专科（专病）中心：全军临床航空医学中心、全军中西医结合正骨治疗中心、全军半匹配骨髓移植中心、全军肿瘤放疗中心、全军小肠疾病内镜诊治中心、全军心理卫生指导中心和全军计划生育优生优育技术指导中心。
医院担负野战医疗所、空运医疗队遂行保障任务，承担着空军驻京单位医疗保障任务，负责全军飞行人员医学选拔、疾病矫治、健康鉴定和新机改装体检任务；同时，还承担了航天员医学选拔任务。同时，为全国各地的地方广大患者提供医疗服务。
2009年，医院门急诊接诊130多万人次；收治各类病员2.2万多人次；实施各类手术1.2万多例次。
2009年，医院获得1项国家重大专项、3项国家自然科学基金、3项全军医药卫生重点课题、1项北京市重点课题、11项空军后勤重点课题及其他各级各类课题50项。另外，医院还首批获得了人体器官(肾)移植资质。
空军总医院将进一步发扬优良传统和作风，忠实履行军队医院的神圣使命，坚持为部队官兵、人民群众提供优质医疗服务，不断开创医院建设和谐发展的新局面!
