В структуре ДонНМУ есть Научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии, Научно-исследовательский институт медико-социальных проблем семьи, на базе которых действуют университетские клиники, 115 клинических баз, научно-методическая лаборатория по вопросам додипломной подготовки врачей МОЗ Украины, научно-исследовательская лаборатория теоретической и прикладной нейрофизиологии НАН Украины, межотраслевая лаборатория психофизиологии цвета, эмоций и мотиваций Академии педагогических наук Украины, Международный медицинский физико-химический центр (общество Макса Планка Германия), Международный научно-медицинский центр научной группы «Medi-Service» (Италия), Центральная научно-исследовательская лаборатория, Региональный медицинский центр «Медицина и безопасность труда», Международный учебно-научный центр эндоскопической хирургии, Центр информатики и телемедицины НИИ травматологии и ортопедии, Донецкая специализированная лаборатория новой медицинской техники и технологии.
На 82 кафедрах университета работают 985 научно-педагогических работников, из них 186 докторов наук и профессоров, 660 доцентов и кандидатов наук. В заведении 1 член-корреспондент НАН Украины (проф. Комиссаров И.В.), 2 академика АМН Украины (проф. Казаков В.Н., проф. Бондарь Г.В.), 8 членов-корреспондентов АМН Украины (профессора Ельский В.М., Комисаров И.В., Синяченко О.В., Черний В.И., Чайка В.К., Думанский Ю.В., Игнатенко Г.А., Гринь В.К.), 9 академиков Академии наук высшей школы Украины. В университете работают Герой Украины, академик АМН Украины, заведующий кафедры онкологии, проф. Г. В. Бондарь, 15 заслуженных деятелей науки и техника Украины, 8 лауреатов Государственной премии в отрасли науки и техники. 24 научно-педагогического работника университета имеют государственные почетные звания.