天津市儿童医院儿研究所前身为儿科研究室，创建于1962年，首任研究室主任为中国儿科事业的奠基人之一，"范氏输液法"创始人范权教授。天津市儿科研究所目前在编人员27人，其中高级职称8人，博士4人，硕、博士导师3名；天津市"131"人才项目2人（一、二层次各1人）；天津市"131"创新团队（小儿外科方向）带头人1人；天津市卫生计生行业高层次人才选拔培养工程项目2人（"津门医学英才"及"津门医学新锐"各1人）。

儿内科（天津市儿科研究所）作为儿科学研究的主要基地，有较强的科研能力，是我市儿科学领域高水平科研平台之一。
研究所设有病原学实验室、分子医学中心、遗传代谢病筛查实验室、临床信息生物样本库、细胞培养与功能验证平台以及生物信息学分析平台，承担科学研究和服务临床的重要任务，为科研项目的开展提供人才及实验技术支持，为研究生实验研究能力的培养提供带教指导。天津市儿童出生缺陷防治重点实验室及天津大学精准医学实验室均设在天津市儿科研究所，有利于整合临床医疗资源以及研究所科研能力，促进科研水平的整体提高。
天津市儿童出生缺陷防治重点实验室是2019年11月获批筹建的省部级重点实验室，旨在建立高水平的出生缺陷基础研究与转化医学研究的基地、专业人才的培训基地和出生缺陷防治的示范基地，致力于在重大出生缺陷的病因研究、分子基因诊断、临床干预治疗等方面取得突破性进展，建立具有示范意义的出生缺陷的三级防治体系。
天津大学精准医学实验室于2022年7月完成改造并通过验收。实验室聚焦精准医学领域，建立以保障患儿生命健康为目标、以重大临床问题为导向、以精准医学前沿基础研究为核心的新型实验室。
近年来，依托天津市儿科研究所科研平台的课题包括国家重点基础研究发展计划（973计划）项目、国家高技术研究发展计划（863计划）项目、国家自然基金项目以及省部级和厅局级项目等共约180余项。国内外期刊上发表科研论文200余篇，其中SCI论文50余篇。获批专利9项，参编著作4部，专家共识3项。
今后将围绕天津市儿童出生缺陷防治重点实验室和天津大学精准医学实验室的建设，逐步完善更多研究平台，阐明重大出生缺陷疾病的病因和发生机制，研发更多诊治新技术和新策略，为提高天津地区乃至我国出生人口素质和生存质量做出积极的贡献。