武汉市精神卫生中心心理科分为心理抑郁病区、心理创伤病区、儿童青少年心理病区和心理咨询与治疗中心4个科室：
心理抑郁病区
心理抑郁病区是医院重点专科，也是国家级抑郁症临床诊疗建设基地和全国心理治疗师培训基地，承担医教研多项职能。病区始终坚持科学与人文并重的精神，将生物-心理-社会这一新的医学模式贯彻于每一个患者的临床诊疗中，倡导“见病，见人，见家庭”的理念，践行医患双方是两个人的相遇与陪伴。
病区实行分级开放式管理，收治情绪障碍患者：抑郁障碍，部分双相障碍，焦虑障碍；强迫谱系障碍，应激相关障碍，分离性障碍，躯体化障碍，摄食障碍和人格障碍等伴有情绪障碍的疾病。
科室拥有一支爱岗敬业、技术过硬的专业团队。所有医生均接受不同流派心理治疗的系统培训；6名护士获得心理治疗师资质；科室还配有专职心理治疗师1名。
心理创伤病区
心理创伤病区为国内开创性的开放式动力性心理治疗病房，因动力性心理治疗的特色享誉国内外。于2002年正式成立，不断在升级发展，一直是国内开放式动力性住院心理治疗病房的先行者与创新者。
病区以药物治疗结合动力性心理治疗为突出特色，同时整合多种治疗技术（认知行为治疗、躯体治疗、艺术治疗等）为病友提供服务。
心理创伤病区是医院重点专科，也是全国三个心理治疗师培训基地之一。集医疗、教学、科研和培训为一体，承担国家、省、市多项研究课题，培养出多批研究生和进修人员，也是国内与国际结合发展的典范科室。
病区工作人员经历过系统的心理治疗培训，人才梯队发展良好，其中多人担任研究生导师、国际培训项目授课教师，并编撰和翻译多本学术著作等。
儿童青少年心理病区
武汉市心理医院儿少心理病区，于2022年2月8日正式成立。为适应越来越多的儿童青少年心理需求，在原有儿少病区、儿童康复部的基础上，医院整合已有的儿少资源，建立以药物治疗、物理治疗和心理治疗相结合的治疗手段，半开放的管理模式，轻松的住院环境，辅以系统的生活技能训练、学习和生活习惯培养的科室。
科室负责人汤珺2021年成功申报武汉市卫健委公共卫生重点学科项目儿童青少年精神卫生。目前床位60张，并设置学生心理门诊。
心理咨询与治疗中心
武汉市心理医院心理咨询与治疗中心，成立于1996年，前身为心理治疗科，后发展成为武汉市心理医院，2022年整合医院的专业力量成立武汉市心理咨询与治疗中心，中心遵循生物-心理-社会医学模式，致力于提供专业的心理咨询与治疗服务，以专业心理治疗为特色，积极提供个体咨询与治疗、团体治疗等定制化的心理服务。
中心作为武汉市心理医院的重点科室，其核心技术团队拥有心理督导师及心理治疗师7人（其中高级职称6人，督导师5人），除承担门诊患者的心理治疗外，还是医院对内对外开展心理培训、以及心理测量工作的主体力量。