重症医学科是首批国家重点临床专科和上海交通大学医学院重点学科。运行泸定路院区和北京西路院区两个儿童重症监护病房（PICU），开放监护床位36张。重点技术包括各种模式呼吸支持、血液净化（包括非生物型人工肝），体外膜肺氧合技术（ECMO）等。在脓毒症及脓毒性休克、呼吸衰竭与急性呼吸窘迫综合征（ARDS）、肝功能衰竭、多器官功能障碍综合征（MODS）、危重神经系统疾病、严重风湿免疫性疾病的救治和儿童突发严重公共卫生事件应对等，居全国儿科重症领先或先进地位。2015年起开展ECMO技术，至目前已成功救治百余例心肺衰竭患儿，抢救成功率接近70%，是国际体外生命支持组织成员单位（ELSO ECMO Center, No.663）。近年来开展经皮穿刺置管技术，缩短建立ECMO时间50%以上，提高了ECMO抢救成功率。科室年救治人数超过1500人，抢救成功率超过95%。是全国最早开展危重症儿童院前急救与转运的单位，配备医生护士团队提供24小时响应服务，服务半径超过200公里。

       重症医学科是上海市儿童急救中心、成立了上海交通大学儿科危重病研究所、上海交通大学医学院儿童感染免疫与重症医学研究院等学科平台。接受全国各地儿科与儿科重症医师/护士培训或进修，培养博士/硕士研究生，是我国儿科重症医学重要的人才培养基地。学科开展儿科危重病临床研究（包括临床多中心研究）与基础研究，实现关键技术和成果转化，研究成果2项纳入儿科危重症相关国际指南。