武汉儿童医院妇女儿童健康研究所所长由医院院长担任，副所长由医院分管科研副院长担任。设立妇儿健康研究所办公室，全面负责研究所的日常运行和管理的具体事务。研究所内下属有中心实验室、临床数据与生物样本库、临床医学研究中心、院士工作站、特色实验室等。
其中，中心实验室为我院的公共实验平台，主要以推动我院高水平基础科学研究为目的，负责为全院提供公共的分子、蛋白、细胞研究的基础实验平台，同时有专职研究人员提供实验技术的专业培训和指导。目前中心实验室拥有专职科学研究人员7人，均为博士学历。中心实验室公共平台共占地面积345.5㎡，整个中心实验室平台涵盖细胞培养实验室、模式动物斑马鱼研究平台、流式细胞工作站、显微镜工作站、代谢组学实验室、免疫组织化学实验室等技术平台。中心实验室拥有国际先进的仪器设备，主要包括激光共聚焦成像系统STELLARIS 5、流式细胞仪分析仪、高相液相质谱、全自动化学发光凝胶成像系统、实时荧光定量PCR仪、电动荧光显微镜、斑马鱼循环养殖系统、斑马鱼显微注射仪、斑马鱼行为学分析、超声破碎仪等设备。中心实验室目前可开展多种基础科研实验和临床样本研究，如基因分子克隆、细胞生物学相关实验、免疫荧光、原位杂交、流式分析、免疫印迹、染色质免疫共沉淀、酶联免疫吸附、荧光定量、荧光素酶、斑马鱼行为学分析等。
中心实验室曾先后承担国家人事部“留学人员科技活动项目”、国家自然科学基金、省自然科学基金、市创新人才开发资金、市科技局“晨光计划”等多项科研课题，发表SCI论文20余篇，获得多项省市科技进步奖。目前承担国家自然科学基金项目6项，省级科研项目4项，市级科研项目6项。1人获批湖北省医学青年拔尖人才，2人获批黄鹤英才优秀青年人才，4人获批武汉市中青年骨干人才。
临床数据与生物样本库主要负责收集、存储和整合医院和区域内联盟及合作单位的病例资源、样本资源、健康监测数据资源等临床研究资源。样本库于2017年7月正式成立，主要为促进妇女儿童健康和疾病的临床科研工作收集和提供临床研究样本和数据资料，目标建设成妇儿健康与疾病的科研资源战略储备平台和科研合作共享平台。生物样本库按照中型生物样本库规模来配备相应的仪器设备，建筑面积500平米，样本容量设计为三百万份规模。目前实体库处于过渡阶段，拥有13台-80℃超低温冰箱、13个液相液氮罐等存储设备、2台气相液氮存储罐，全自动核酸蛋白检测系统等样本处理检测设备，实验室还配有专业的样本储存和管理信息系统，严格管理样本的入库、出库、质量控制。
目前临床数据与生物样本库承担着双生子出生队列、健康宝贝出生队列、早产队列、出生缺陷病、免疫缺陷病、巨结肠、胆道闭锁等科研项目和临床重点病种的样本储存工作，存储样本总量近10万份，包括全血、白细胞、红细胞、血清、血浆、尿液、分泌物、粪便、乳汁、脐带、胎盘等多种样本类型。基于出生队列平台申请获得的国家自然基金等重大专项5项、湖北省自然科学基金1项，直接研究经费共计910余万；利用出生队列项目收集的相关数据发表高水平SCI论文近50篇。
临床流行病学研究室致力于围绕临床研究问题，打造资源整合、方法创新的临床研究技术支持平台，推进数据驱动的临床研究范式，赋能高质量临床研究、成果转化及循证医学实践。研究室主要职责包括临床研究设计及临床数据挖掘的方法学探索、技术服务和培训教学，面向全院临床研究人员提供临床研究设计、数据库设计、临床数据挖掘分析等相关咨询、培训与技术支持服务，办公机构设置在数据中心。