首都医科大学附属北京天坛医院始建于1956年8月23日，是一所以神经外科为先导，以神经科学集群为特色，集医、教、研、防为一体的三级甲等综合医院，是亚洲神经外科临床、科研、教学基地。国家神经系统疾病临床医学研究中心、国家神经系统疾病医疗质量控制中心、国家医师资格考试实践技能考试基地、全国脑血管病防治办公室、WHO神经科学培训合作中心、北京市神经外科研究所、首都医科大学第五临床医学院等机构设在医院。
为了响应国家“非首都功能疏解”战略部署，配合京津冀协同发展战略布局，助力北京“中轴线”申遗工作，北京天坛医院新院于2013年12月开工建设，2018年10月6日试运行，2019年1月30日正式投入运行，是建国以来北京市家整体搬迁的大型三级甲等综合医院。新院位于丰台区南四环西路119号，总占地面积181581平方米，总建筑面积 352294平方米，划分为医疗、行政科研与干部保健、教学三大功能区域。截至2019年，医院共设有临床科室67个，医技科室8个，编制床位1650张，在职职工3210人。
北京天坛医院作为北京市首批研究型病房试点单位，深入探索研究型医院、研究型病房建设，并建立新药研发完整体，承接国内外临床研究，助力北京G20
张力伟教授针对脑干胶质瘤开展液体活检的研究成果，为脑干胶质瘤的早期诊断、疗效评价及动态监测提供了更有价值的方法，颠覆了目前以MRI和取得组织病理为主要依据的诊疗模式，推进了脑干胶质瘤的诊疗进程。