醫藥科技研發領域擁有中國醫藥工業研究總院、上海醫藥工業研究院、中國生物技術研究院、中國中藥研究院、中國醫療器械研究院、中國生物技術股份有限公司、中國醫藥集團聯合工程公司及北京生物制品研究所、長春生物制品研究所、成都生物制品研究所、蘭州生物制品研究所、上海生物制品研究所、武漢生物制品研究所、上海捷諾醫學科技有限公司、重慶醫藥設計院等一批國內領先的應用性醫藥研究機構和工程設計機構，擁有2名中國工程院院士、享受國務院政府特殊津貼專家230名、國家新藥評審專家近百名，擁有多個國家級研發機構和省部級企業技術中心、10000多名科研人員，擁有9個院士專家服務中心（站）、6個博士和碩士研究生培養單位、12個博士后流動站（科研工作站），高水平的科技創新人才隊伍為建設具有全球競爭力的世界一流醫藥企業提供智力支持和技術保證。

國藥集團取得了豐碩科技成果，獲得國家科學技術進步獎55項、國家技術發明獎13項、國家自然科學獎1項，其中：國家科學技術進步獎一等獎9項、二等獎28項，國家技術發明獎二等獎3項，國家自然科學獎二等獎1項；主持和參與制定國家級技術標準580余項。

國藥集團累積獲得藥品生產批件3260余件；授權專利（包括發明專利）2340余件；2019年國藥集團在研課題640項，布局在生物制藥、化學制藥、現代中藥三大板塊，目前在研的一類新藥品種20個，其中10余個一類新藥處于臨床研究階段。

國藥集團作為國家創新型企業，依托強大的研發實力，不斷在關鍵領域和前沿領域取得創新成果，保障人民群眾健康。其中，國家一類新藥腸道病毒71型滅活疫苗（EV71滅活疫苗）的研發生產，有效降低我國兒童手足口病的發病率；脊髓灰質炎滅活疫苗（sIPV）的研發上市，確保了我國脊髓灰質炎免疫規劃戰略的實施；二價脊髓灰質炎減毒活疫苗（bOPV）通過世界衛生組織預認證，在全球消滅脊髓灰質炎行動中發揮了重要作用；乙型腦炎減毒活疫苗作為我國首個通過世界衛生組織預認證的疫苗產品，納入聯合國機構采購，整個世界因此受益

2020年在抗擊新冠肺炎疫情中，國藥集團作為維護國家生物安全和人民生命健康的主力軍，以戰時狀態組織藥品疫苗科研攻關，在診斷、治療、預防三大領域全面發力，取得前所未有的“十個全球率先”重大成果。一是率先提供甄別病原種類的“指南針”，也就是22重呼吸道檢測試劑盒，在第一時間排除了已知病毒，為最終確定疫情系新冠病毒感染探明了方向。二是率先研發出診斷病毒的“探照燈”，也就是新冠病毒核酸分子檢測試劑盒，首批通過國家藥監局認證和歐盟CE認證，列入世界衛生組織應急使用清單。三是率先推出救治重癥新冠肺炎患者的“壓艙石”，也就是康復者血漿治療方案，獲得國務院聯防聯控機制推薦使用，挽救了700多人的生命。四是率先研制出救治重癥患者的“金鑰匙”，也就是以康復者血漿為原料制備出的特異性免疫球蛋白，作為治療新冠感染特效藥，在國內新發疫情及海外中方人員確診病例中使用，確保了危重病人“零病亡”。五是率先研制出疫情防控決戰決勝的“殺手锏”，也就是新冠滅活疫苗，全球首個獲得臨床試驗批件。六是率先啟動新冠滅活疫苗國際臨床試驗（Ⅲ期），先后在阿聯酋、巴林等7個國家開展Ⅲ期臨床研究，入組接種近7萬人、樣本覆蓋125個國別人群。七是率先建成新冠滅活疫苗“兵工廠”，即北京和武漢兩個高等級生物安全生產設施，填補了國內相關硬件基礎設施的空白。八是率先獲批新冠疫苗緊急使用，先后在中國、阿聯酋、巴林、埃及等20個國家和地區獲批緊急使用，有力保障了人民生命安全和身體健康。九是率先實現新冠疫苗國際注冊上市，已在阿聯酋成為世界上第一個正式注冊上市的新冠疫苗。十是率先實現新冠疫苗國內附條件上市，2020年12月30日獲國家藥監局批準。

工程技術板塊通過中國醫藥集團聯合工程有限公司，與中國醫藥制造企業前50名中的80%保持長期戰略合作關系，是國際知名醫藥企業在中國投資的首選工程技術合作單位之一，國內承接項目均通過國家GMP認證。