西北大学第一医院是省政府在西安市东南郊举办的唯一一所集医疗、教学、科研、预防保健、康复为一体的三级综合医院。医院占地面积3.2万平方米，建筑面积5.2万平方米，现有床位770张，设有临床、医技科室45个。是陕西省紧急医学救援队成员单位、国家爱婴医院、国家标准化胸痛中心示范中心、国家急性上消化道出血救治快速通道救治基地、全国PCCM规范化建设三级医院达标单位、陕西省卒中急救地图救治单位、陕西省卫健委预算管理单位。2023年5月31日，陕西省第四人民医院划转暨西北大学第一医院并举行揭牌仪式。

建于1941年，是西安市卫计委直属的三级甲等综合性医院。医院现有员工1575人，其中高级专业技术职称人员300余人，博士、硕士学历300余人。医院拥有大量国内先进的诊疗仪器，配备磁共振、CT、数字化减影系统、眼科OCT、飞秒激光系统、四维彩色多普勒超声波诊断仪、全自动生化分析仪、细菌质谱鉴定系统等百万元以上设备数十台。近五年来，医院先后获省、市各级科技进步奖励9项；在研国家级、省部级、市级资助项目80项，其中国家自然科学基金6项、省部级33项；获得国家专利17项；出版专著12部。2017年9月30日西安市第一医院与西北大学签订战略合作协议暨“西北大学附属第一医院”挂牌。

是由西安市委、市政府全额出资按照三级甲等综合医院兴建的市级最大规模的公立医院，2016年12月15日开始试运行。医院集合了原西京医院、唐都医院及省市优质医疗资源，是集医疗、教学、科研、康复、预防保健及涉外医疗为一体的国际现代化综合医院。医院现有享受国务院政府特殊津贴人员、西安市“有突出贡献专家”称号、陕西省“新世纪三五人才10余人”，任国家、省、市级专业学会主任委员或副主任委员、常委20余人。医院紧紧围绕专业技术快速发展的学科建设思路，积极培植名医名家，按照“院有重点，科有特色，人有专长”的学科建设目标，大力加强学科建设。2018年5月22日西安市第三医院正式授牌“西北大学附属医院”。

位于陕西省西安市新城区解放路21号，始建于1889年，是一所集医疗、教学、科研、急救、预防、康复、保健为一体的综合性三级甲等医院，是西安市医保定点医院，是陕西省博士后创新基地、出生缺陷干预救助基地、国家级儿童早期发展示范基地、省/市级妇产科质量控制中心，是西安市计划生育干部培训中心，先后荣获全国文明单位、全国卫生系统先进集体、全国医院管理年活动先进单位、全国百姓放心示范医院、全国院务公开示范医院、全国优质护理服务示范工程先进单位、全国优秀爱婴医院、陕西省白求恩精神奖先进集体等多项荣誉称号。2022年7月19日，“西北大学•西安市人民医院（西安市第四医院）战略合作协议签约暨“西北大学附属人民医院”挂牌。

西安市胸科医院始建于1953年，历经70年发展，已成为一所集医疗、教学、科研为一体的三级甲等专科医院。医院现有员工1108人，医院开放床位1100张，设有门急诊科、呼吸科、心血管内科、消化科、结核内科、外科、胸外科、骨科、重症医学科、肿瘤科、核医学科、放疗科、中医康复科、手术麻醉科等29个医疗科室，设有药剂科、检验科、影像科、超声科、功能科、病理科、镜检中心、体检中心等15个医技科室，主要收治呼吸系统疾病、消化系统疾病、心血管疾病、肺部肿瘤和各类型结核病等。2024年9月19日，西安市胸科医院与西北大学签订长期战略合作协议并挂牌西北大学附属胸科医院。