北京天坛医院立足于建设国际一 流的创新型医院的总要求，医院基于“强专科、大综合”的发展战略定位，以疾病为中心重组并调整优势学科和基础学科发展架构，以患者为中心逐步补齐学科发展短板，保持神经学科引领优势，激发基础学科潜力动能，更好地为北京城南居民和外埠来京患者提供优质医疗服务。
同时，北京天坛医院坚持“创新驱动、人才优先、合作共赢”的新发展理念，把发展战略融入北京科技创新中心建设蓝图：一是贯彻落实国家改善医疗服务行动计划有关要求，引入智慧服务理念，充分应用人工智能、物联网、大数据、云计算等先进技术建设智慧型医院，更好地为患者提供优质、、高 效、便利的医疗服务。
北京天坛医院驱动生物医药新发展引擎，加强创新培育力度，扎实推进神经系统疾病领域的新药器械成果转化，如快速基因分型检测、胶质母细胞瘤新药绿原酸、高精度微创血管介入手术机器人，以及基于人工智能技术开发的全球MRI、CT神经影像人工智能辅助诊断产品、脑网络连接组学人工智能麻醉、临床晕厥诊断系统等方面取得积极进展，创新成效逐步显现。
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。