徐州市儿童医院擅长新生儿外科、新生儿内科、呼吸内科、神经内科、小儿内分泌科，这些学科特色鲜明，优势明显，可为患儿提供精准的诊疗服务。
1、新生儿外科
是江苏省省级重点专科。设备先进，拥有一支专业的技术团队，临床经验丰富，技术过硬，在先天性食管闭锁、先天性肥厚性幽门狭窄、十二指肠梗阻性疾病及其它消化道畸形等方面有着专业性技术优势和特色。曾多次获得省卫生厅新技术引进奖、徐州市科技进步奖。
2、新生儿内科
是江苏省临床重点专业科室，是江苏省新生儿危重症救治中心、省级危重症护理专科培训基地，同时还是徐州市新生儿医疗质量控制中心、徐州市围产医学主委单位。科室配备有先进的临床诊疗设备，各种进口常频和高频呼吸机等，可为危重新生儿抢救及时提供各种信息，主要诊治新生儿疾病。
3、呼吸内科
是江苏省省级重点专科。常规开展的支气管镜技术、儿童肺功能检查、呼出气一氧化氮检测、肺理疗技术等为淮海地区特有，在全省、全国水平高。采用世界上先进的儿童哮喘防治方案(GINA)防治哮喘，对淮海经济区儿童哮喘防治水平的提高起到了不可替代的作用。
4、神经内科
是江苏省省级重点专科，凭借过硬的技术、先进的设备和舒适的就医环境赢得淮海经济区众多家长的信赖。科室常规开展视频脑电图和长程动态脑电图监测、神经系统相关疾病基因检测等项目，主要收治小儿神经系统疾病，在该地区享有声誉。
5、小儿内分泌科
徐州市及淮海经济区规模大、技术力量雄厚的小儿内分泌专科，为徐州市重点医学专科、徐州市护理重点专科。承担着徐州市及周边省、市小儿内分泌疾病的诊治工作，受到了社会的一致好评，在淮海经济区树立了良好的口碑。