同仁医院现有中国工程院院士1名，北京学者3名，长江学者1名，享受政府特殊津贴专家11名，获、北京市突出贡献专家12名。作为首都医科大学第四临床医学院，医院承担着重要的教学任务。医院现有学位点28个，其中博士学位点13个。硕士生导师114人，博士生导师41人。拥有15个北京市住院医师培训基地。
改革开放以来，医院共获得省部级以上科技成果奖励138项，其中8项，获得国家自然科学基金资助项目253项。
1886年，清光绪十二年，美国基督教“卫理公会”的兰大夫、卫大夫在崇文门的孝顺胡同开办名为“同仁医院”的眼科诊所。
1899年，“卫理公会”的霍甫金斯·贺庆先生捐资教会在北京东交民巷东口(现北京同仁医院地址)使馆区内选定并购妥院址，开始筹备兴建工程。
1913年，医院在西山选定基地建造楼房，命名为“天然疗养院”，专门结核病。
1914年，医院南楼建成。同年，西病房楼落成。医院的病房设在西楼，分为三层，有眼科、内科和外科病房，眼科约占1/2。
1917年，医院北楼落成，贺庆院长得到了中华博医学会的资助，聘请美国医生潘提司先生来院工作，设立牙科。1918年与协和医院合办牙科专门医学校。
1918年，由于贺庆家族的捐资，新址落成后，英文名称改为“贺约翰氏捐建美以美会医院”。1927年贺庆大夫退职以后，医院英文名称再次更改为“贺氏纪念医院”。
1942年，日伪北京特别市公署卫生局接收同仁医院全部资产，日伪北京市卫生局将同仁医院改为“市立第二医院”，贺庆院长被迫离职。
1945年5月，医院又由日本“开发医疗组合”接管，改名为“开发医院”。
1945年11月14日，卫理公会会督江长川、美国代表白辅德致函北平卫生局，要求将医院收回管理。次年1月，卫理公会收回了医院，恢复使用同仁医院的名称。
1949年4月，在中共北京市委及市总工会的领导下，医院建立了工会。同年11月，建立了新民主主义青年团。
1952年7月，医院与北京市妇婴医院合并，更名为“北京市同仁医院”，增设了妇产科、小儿科。
1953年8月，北京市人民政府正式接管医院，更名为“北京市立同仁医院”。
1955年，医院更名为“北京市同仁医院”。
1958年10月，北京市政府决定将同仁医院的神经外科全部迁到以神经外科为中心的宣武医院。
1959年，眼科研究所成立，设有微生物、病理、生理研究室，罗宗贤教授任所长。
1966年，文化大革命开始后医院更名为“北京市工农兵医院”。
1979年，医院复名“北京市同仁医院”。
1994年，更名为“首都医科大学附属北京同仁医院”。
在临床相关研究方面，眼底专科开展了增生性玻璃体视网膜病变发病机制的研究，视网膜下人工假体植入技术及组织相容性研究，高度近视眼致病基因定位及蛋白质组学分析，黄斑营养不良的致病基因定位研究，年龄相关性黄斑变性发病危险因素和早期干预研究，以及眼病的流行病学研究等。持续不断的获得了多项及省部级课题经费的支持。发表了系列高质量研究论文，形成了同仁品牌效应和国际影响力。北京同仁医院眼底专科坚持以临床服务为根本，以科研创新为导向，医疗、教学、科研、预防发展的目标，推动了创新型的科学研究工作的持续开展和学科临床服务水平的不断提高。
近年来眼外伤专科在国内率先开展各种眼外伤、眼底病的诊治新技术，包括显微眼内窥镜下的视网膜脱离复位、眼内异物取出以及眼内窥镜睫状突光凝难治性青光眼等，为眼外伤患者提供了新的途径;包括23G、25G微创玻璃体视网膜手术，在“微创意识”引领下积极开展微创玻璃体视网膜手术，以小侵袭或损伤达到佳手术疗效。另外开展虹膜瞳孔损伤修复、带虹膜人工晶状体植入、巩膜层间人工晶状体固定、人工角膜镜下玻璃体手术联合角膜移植、各类儿童玻璃体视网膜病变的微创玻璃体手术、儿童复杂眼外伤的微创玻璃体手术、抗VEGF外伤性新生血管疾病等。