Avec le départ programmé de ses services d'hématologie, de pneumologie et de chirurgie thoracique, l'Hôtel-Dieu voit son rôle menacé. Il forme depuis janvier 2010 un unique groupe hospitalier (GH) avec l'Hôpital Cochin. Sa mise aux normes coûterait 280 millions d'euros.
Il est actuellement l'un des hôpitaux de l'Assistance publique - hôpitaux de Paris. Ce centre hospitalier dépend de la Faculté de Médecine Paris-Descartes.
Depuis 50 ans, l'Hôtel-Dieu abrite le service de diabétologie et de maladies endocriniennes. Il se consacre presque exclusivement au dépistage, au traitement et à la prévention des complications du diabète sucré. C'est également un service de référence pour les hypoglycémies. Tourné vers l'information du patient (éducation thérapeutique) et les innovations technologiques, il offre un large choix de structures de soins, des plus légères aux plus lourdes. Il est aussi à la pointe de la recherche diabétologique dans des domaines tels que : nouvelles insulines et nouveaux médicaments, effets de l'alimentation, pompes externes et implantées, capteurs de glucose et pancréas artificiel.
Plus récemment, un service important d'ophtalmologie (urgence, chirurgie et recherche) a été développé à l'Hôtel-Dieu sous la direction d'Yves Pouliquen.