哈尔滨医科大学附属第一医院科研实力雄厚，科研队伍结构合理，科研条件和科研能力处于国内先进水平。医院设有肝脾外科省部共建教育部重点实验室；卫生部细胞移植重点实验室；黑龙江省肝脾外科、血液与造血系统、神经外科、眼科基础及临床转化、心血管病生光电磁诊疗重点实验室等七个省级以上重点实验室，设有黑龙江省心脑血管病防治办公室和省眼库。目前临床医学和口腔临床医学为博士后科研流动站。1998年医院被卫生部批准为国家药品临床研究基地，2005年通过国家食品药品监督局现场检查，共有9个专业通过审评。

    医院确立“科技兴院”的指导原则，以张亭栋教授为代表的科研工作者于上世纪七十年代在国际上率先开展了三氧化二砷治疗急性早幼粒细胞白血病的应用和机制研究，发明了亚砷酸注射液并被获批国家二类新药，2008年被评为黑龙江省改革开放在30年十大科技成果之一。亚砷酸毒副作用的研究在该药成为急性早幼粒细胞白血病临床治疗一线药物的过程中取得了具有里程碑意义的成果,在国际上得到普遍认可和推广应用，获中华医学科技奖及教育部科技进步一等奖。研制了双黄连口服液等临床用药并取得良好疗效。近年医院承担国家自然科学基金300余项，其中重点项目2项。主持国家科技部项目6项，省部级课题1000余项，获国家科技进步二等奖1项，国家自然科学二等奖1项（合作），教育部科技进步一等奖3项，二等奖5项，卫生部科技进步二等奖1项，三等奖1项，中华医学科技一等奖1项、二等奖1项、三等奖2项，省科技进步一等奖3项，二等奖73项，三等奖87项。