大慶油田總醫院始建于大慶油田開發建設初期的1960年，經過50多年發展建設，已發展成為集醫療、教學、科研和預防保健于一體的，黑龍江省西部地區規模最大的國家三甲醫院。同時也是國家藥物臨床試驗基地、國家級住院醫師規范化培訓基地、衛計委臨床藥師培訓基地；黑龍江省 “省級區域醫療中心”及黑龍江省全科醫師轉崗培訓基地，“國家級冠脈介入培訓基地”、“國家腦卒中篩查與防治基地”。呼吸內科、消化內科、心內科、骨科、神經內科，康復科和風濕免疫等多個學科成為國家臨床藥物試驗基地。依托較強的醫療、教學和科研能力，醫院現已成為哈爾濱醫科大學、佳木斯大學醫學院教學醫院以及吉林大學和省內多所醫學院校的研究生培養基地。先后榮獲“全國百佳醫院”“首批全國百姓放心示范醫院”“全國醫院管理年先進單位”、“全國五一勞動獎狀”和“全國文明單位”“全國百強院”等榮譽稱號。

醫院設有臨床科室54個，醫技科室14個，一個門診部，三個住院部和54個病區。下轄5個成員單位（鐵人醫院、四廠醫院、腦血管醫院、南區醫院和康達服務總公司）。擁有 PET–CT、256排極速CT、雙源CT、3.0T核磁共振、直線加速器、海扶刀和飛秒激光等大型醫療設備。醫院本部現有職工2644人，其中衛生技術人員2194人。醫護人員中副高職以上647人，碩士和博士研究生494人。從美國、加拿大、德國和日本等國家留學歸國醫療與護理專家65人。近百人在國家一、二級學會擔任委員、理事，其中數十位醫生擔任碩士研究生導師。醫院現占地21萬平方米，建筑面積20.21萬平方米，固定資產原值17.18億元，凈值10.7億元。

醫療技術上，經過幾代總醫院人的不懈努力，40余項技術達到了省內先進水平。其中，全省第二家醫院、全市首例心臟移植手術的巨大成功，體現了醫院的綜合技術實力；心臟內科冠脈介入成形術年突破1000余例，進入省內前三名行列; 模擬三維重建實施肝臟手術、主動脈球囊反搏術、經皮冠狀動脈內支架植入術等技術，凸顯了醫院重點專科在業內的地位和影響力。此外，胃減容術、胃轉流術、I125粒子植入技術等眾多技術均處于省內或國內領先水平。腫瘤適形調強放療、靶向治療技術、256排CT尿路排泄成像檢查技術、胸痛“三合一”檢查技術大量應用于臨床，深受患者的歡迎。“微創治療頸椎病”、“打鼾癥的防治”、“不開刀治療子宮肌瘤”、“胃食管返流病”、“不開刀治療腰間盤突出”等項目先后14次走進中央電視臺《健康之路》欄目。

在醫療管理上，醫院在全國衛生系統內率先實行ISO9004-2質量管理體系，受到中華醫學會的關注并介紹成功經驗，100多家醫院或醫療機構來院參觀學習；“陽光院務”經驗得到黑龍江省委重視，副省長程幼東親自參加全省政務公開大慶現場會并號召學習油田總醫院院務公開經驗；“臨床路徑”國內推行較早，時任國家衛計委主任陳竺親自批示推廣油田總醫院的臨床路徑；醫院“流程優化”的經驗受到黑龍江省衛計委重視，多次在相關會議上做專項經驗報告，醫院醫療服務人文化模式得到百姓贊譽。

2005年，與北京中日友好醫院共同完成的糖尿病患者后續隨訪調查，是國際上第一個歷時最長、以單純生活方式干預和預防糖尿病的臨床試驗，受到世界衛生組織高度關注，在國際糖尿病防治領域產生了重要影響。

2017年，醫院本部門診量達207萬人次，出院患者8.01萬人次，住院手術2.4萬人次，醫療收入突破20億元，其中門診量連續多年居黑龍江省內第一位。醫院在全國地市級醫院綜合競爭力排名中，位列全國第32位，是黑龍江省唯一一家進入排行榜前50位的醫院。省內綜合實力排名位居第3位。