Центральна клінічна лікарня Укрзалізниці є провідним лікувально-діагностичним, організаційно-методичним і науково-практичним центром Укрзалізниці по неврології, кардіології, нейрохірургії, серцево-судинної хірургії, психіатрії.
    В лікарні діють шість кафедр Харківської медичної Академії післядипломної освіти та медичний факультет Харківського національного університету, консультативно-діагностичне відділення лікарні, куди звертаються пацієнти зі всієї України. Спеціалізовані неврологічні, кардіологічні та психіатричне відділення не тільки надають висококваліфіковану лікувально-діагностичну допомогу, а також забезпечують повне обстеження для проведення лікарсько-трудової експертизи на залізничному транспорті.
    За останні роки одним з основних напрямків діяльності ЦКЛ УЗ - надання на сучасному рівні допомоги при судинних враженнях мозку, серця, аорти, нирок, периферійних судин. Діапазон допомоги - від гострих станів до реабілітації, від ангіографії та доплерографії до радикальних хірургічних втручань. Тут проводиться ангіопластика, стентування коронарних артерій та магістральних артерій головного мозку, нирок, шунтування та протезування судин, різнобічне медикаментозне та фізіотерапевтичне лікування, відновлення при порушеннях рухових та мовних функцій, кардіологічна реабілітація, допомога при серцевих аритміях.
    Значних успіхів лікарня досягла при лікування больових синдромів, переважно при патології хребта та м'язів. Особливі технології лікування, кінезотерапія, мануальна терапія, фізіотерапія, введення лікарських препаратів під контролем комп'ютерного томографа, ендоскопічні та відкриті хірургічні втручання дозволяють досягнути значного лікувального ефекту, відновити працездатність та соціальну адаптацію у хворих з гострими та застарілими формами захворювання.
    У нейрохірургічному відділенні проводяться багато видів нейрохірургічних втручань на мозку, нервах, мозкових судинах. Тут виконується каротидна ендартеректомія, судинні байпаси, виключення аневризм головного мозку, в тому числі з використанням ендоваскулярних втручань.
    Психоневрологічне відділення надає допомогу при невротичних станах, депресіях, приводить відновлюючи лікування після стресових ситуацій на залізничному транспорті, забезпечує психіатричне та психологічне обстеження при проведення лікарсько-трудової експертизи на залізничному транспорті.
    В лікарні функціонує госпітальна комп'ютерна мережа, дистанційно-діагностичний центр, втілені телемедичні консультації, діють зв'язки з провідними закордонними медичними центрами. Щорічно зростає попит на лікувально-діагностичні технології ЦКЛ УЗ.