该院设有21个临床医疗科室，5个医技科室，1个实验室，1个研究所，并设有社区医疗金家街诊所、金南路门诊，东方路门诊同时对企业内预防卫生工作设有职业病防治所和大孤山厂区诊所、松木岛厂区诊所。
大化医院各类专业技术人员理论过硬、基础扎实、技术娴熟，对心血管、内分泌、泌尿、呼吸、神经、消化、血液系统等专科疾病治疗有丰富的临床经验。能成功进行甲状腺、肾上腺、睾丸移植手术，对重症复合伤和多发伤，如重症颅脑损伤，胸肺腹多脏器损伤，多发骨折，断肢断指伤等有丰富的救治经验。对常见肿瘤可以开展外科手术、介入和化学疗法等。眼耳鼻咽喉科治疗眼化学烧伤技术领先。氧舱科拥有大连市大的氧舱，对各类中毒、脑外伤、脑血栓、耳聋等患者的救治效果显著，被誉为“生命之舟”。烧伤科作为大连市一级医学重点学科(省级重点学科在建)，从上世纪50年代研究化学烧伤起步，努力探索烧伤治疗方法。在治疗热烫伤、火烧伤、电击伤、化学烧伤方面技术方法具国际领先水平，多项成果填补省市空白。曾救治过日本、韩国、俄罗斯、希腊、美国、尼日利亚等国患者;1996年曾成功救治了烧伤面积达97%、Ⅲ度占91%的特重患者。职业病科是大连市二级重点学科，对抢救各种常见毒物及药物中毒，尤其对氨等刺激性气体和一氧化碳等窒息性气体中毒的救治，体系完善、程序规范、经验丰富、独具特色。在突发公共卫生事件中成功抢救多起群发中毒群众和解放军官兵;多次以专家身份主持或参与各地急性群发及重症化学物中毒抢救工作。曾成功康复昏迷86天、106天的急性重度一氧化碳中毒患者，并奇迹般康复两例“植物人”。
大化医院坚持走科技兴医之路，取得了丰硕的科研成果。曾研制出《职业性急性氨中毒诊断标准及处理原则》和《车间空气中碳酸钠卫生标准》两项国家标准。另有“酸碱烧伤下渗问题的探讨及初期处理”、“纯碱的毒理学实验研究”、“烧伤湿润暴露疗法的临床应用”、“微粒皮移植术”、“表皮生长因子的临床应用”等38项课题研究分获国家、省、市卫生科学技术进步奖。
“发挥专科特色、技术精益求精、诊疗规范高效、服务热情周到”是该院的办院方针。在医疗质量管理上，通过发挥学科带头人的作用，大力培养中青年技术人才，全面实施了信息化建设，不断更新和引进高技术含量的设备，充分发挥特色专科优势，推动了全院医疗质量的不断进步。在医疗服务管理上，通过全面推行医疗服务监督制，积极开展优质服务月和医疗质量月活动，切实提高了医德建设水平和综合服务水平。该院于2003年通过了ISO9001：2000质量管理体系认证。
医院担负许多社会功能，是国家应急管理部大连化学事故应急救援抢救中心，大连市应急管理局工业事故烧伤中毒救治中心，中国烧伤创疡大连科技医疗中心，辽宁省职业病诊断机构，辽宁省职业健康检查医疗机构，大连市核放射损伤救治基地，大连市工伤(含职业病)保险定点医院，大连市工伤保险烧伤康复定点医院，大连市医疗保险定点医院，中国平安人寿保险公司定点医院，中国渔船船东互保协会医疗保险定点医院(涉外)。还是北京医科大学第三临床医学院职业病研究中心教学医院，哈尔滨铁路卫校和大连铁路卫校教学实习医院。2019年8月取得医养结合形式的养老服务和培训资质。
曾荣获以下称号：全国化工工业卫生先进单位、大连市“提高服务水平和办事效率”先进单位、大连市科技兴医先进单位、大连市文明医院、大连市先进集体、大连市卫生工作先进单位、大连市“十佳规范服务单位”、大连市医疗保险管理先进单位、大连市安全行医工作先进集体、大连市卫生应急工作先进集体、大连市霍乱防治工作先进集体、大连市卫生系统抗击“非典”先进集体、大连市甲型H1N1流感医疗救治先进单位、大连市夏季达沃斯论坛筹办工作先进集体、大连市职业道德建设先进集体、大连市国资委先进党委、大连市企事业卫生工作先进单位、大连市社会保障诚信“AAA”级单位、大化公司红旗单位、大化公司先进党委。