本院（永康院區）於民國90年建置醫學研究大樓並成立醫學研究部，研究大樓中共設有15間的個別研究室，分別隸屬於三個研究中心：
- 生醫科技研究中心：感染症研究室、肝病研究室、癌症基因體研究室、遺傳醫學研究室、口腔腫瘤研究室、婦癌研究室、幹細胞研究室。
- 製藥科技研究中心：新藥研發研究室、藥物動力學研究室、藥效學研究室、功能基因體研究室。
- 基礎醫學研究中心：腦心血管研究室、泌尿外科研究室、高壓氧暨異常氣壓環境醫學研究室、心臟研究室。
我們延攬國內外學有專精之醫師擔任研究室主持人，設置實驗動物中心、血清腫瘤銀行、統計諮詢室及行政辦公室，提供各項研究相關諮詢與協助。在數年的努力下，我們已將研究風氣遍植於全院（包括永康、柳營、台南、南科等院區）各角落。
本院另設有醫學研究委員會、臨床試驗管理委員會及人體試驗委員會協助研究之推展，我們也積極與國內外知名大學進行實質的研究合作，國外方面以美國與日本居多，在國內則以陽明、北醫、高醫、輔大、成大居大宗，目前每年約發表100-200篇之SCI論文且已有多項國際研發專利之申請。
未來，我們期許可以將研究成果應用在臨床醫療上，進而對人類的生命科學做出貢獻。