沈阳市儿童医院成立于1988年，是沈阳地区唯一-所集医疗、教学、科研、预防、保健、康复、健康教育为一体的综合性三级儿童医院。于2013年增挂辽宁省儿童医院牌匾，医院又是沈阳市儿童康复医院、市残疾儿童康复基地、市小儿L脑瘫康复中心、市癫痫病治疗中心、市危重儿童救助转运中心、市弃婴救助定点医院、市小儿气管异物救治定点医院、市城镇居民基本医疗保险定点医院。同时，也是中国医科大学、辽宁中医药大学、沈阳医学院等教学医院和教学基地。医院的儿内科、儿外科于2010年获批辽宁省首批住院医师规范化培训基地，2014年获批晋升为国家级协同规培基地。医院的康复医学科为国家中管局“十二五”重点专科，同时也是辽宁省中西医结合重点专科、沈阳市一级重点专科;儿科是辽宁省临床重点专科，呼吸科、ICU、护理是沈阳市临床重点专科。
目前，医院占地面积3.1万m，总建筑面积7.7万m，编制床位800张，暂时开放730张。从医院改扩建工程实施以来，医院的规模、设施、环境发生了翻天覆地的变化，同时医院一直坚持硬件环境和内涵建设两手抓，制定了做好“五个医疗”的工作目标。—是做好儿童呼吸、普外等常见病多发病的基础医疗，二是培育儿童康复、保健、心理、中医等特色医疗，三是发展以ICU、外科、耳鼻喉科为依托的急救医疗，四是做好儿童突发公共卫生事件的应急医疗，五是承接并不断延伸儿童保险医疗。几年来，医院服务能力大幅提高，已发展成为科系齐全，技术领先，环境设施一流，立足沈阳，辐射东北、面向全国的区域儿童医疗、保健、康复中心。
多年来，医院为提升辽沈地区广大儿童健康水平做出了突出贡献，先后获得全国巾帼文明岗、辽宁省社会治安综合治理先进集体、辽宁省卫生系统“诚信服务杯”竞赛活动先进单位、辽宁省青年文明号标兵单位、辽宁省群众满意的卫生机构”、微笑辽宁文明优质服务竞赛文明示范窗口、沈阳市软环境建设先进单位、沈阳市未成年人思想道德建设工作先进单位、沈阳市人民满意窗口、沈阳市文明单位、沈阳五一劳动奖状等荣誉称号。