Psiquiatría del adulto
En relación con la atención psiquiátrica a personas adultas, hay tres servicios médicos en los que se ofrece atención en régimen de internamiento completo, de hospitalización parcial en el Hospital de Día y de forma ambulatoria en las consultas externas, con diferentes programas específicos. También, está la unidad de psiquiatría de enlace en la que se proporciona atención psiquiátrica y psicológica a los enfermos ingresados en otros servicios médico-quirúrgicos del hospital. Por su parte, la urgencia psiquiátrica de este hospital atiende el mayor volumen de pacientes de Madrid.

Además, el Hospital Gregorio Marañón dispone de unidades de referencia institucional como la de desintoxicación, que ofrece tratamiento integral de las adicciones en régimen de internamiento; el programa Atiende, de atención ambulatoria, tanto psiquiátrica como psicológica a mujeres adultas afectadas por problemas de violencia de género; la Unidad de Salud Mental para personas sordas; la Unidad de Trastornos de la Conducta Alimentaria en donde se ofrece tratamiento especializado psiquiátrico, psicológico y dietético a pacientes adultos que presentan estos trastornos.

El centro también cuenta con una Unidad de Salud Mental de menores en riesgo psíquico con tratamiento ambulatorio integral e intensivo a los menores afectados por situaciones traumáticas agudas o crónicas; y con el programa de atención médica integral para trastornos del espectro autista, que son trastornos generalizados del desarrollo que afectan principalmente a la capacidad para la comunicación y el comportamiento, y producen en quien los padecen graves dificultades en las relaciones sociales.

Sección de psicología
Además de la atención psicológica proporcionada a los enfermos psiquiátricos, tanto en régimen de internamiento como de Hospital de Día, de Psiquiatría de enlace y consulta ambulatoria, adultos, niños y adolescentes, este departamento presta asistencia psicológica en el área de oncología con dos psicólogas, una de ellas dedicada exclusivamente a los enfermos de la Unidad de Cuidados Paliativos, y en el Hospital Materno-Infantil con otra psicóloga dedicada a los problemas de las pacientes de ginecología y obstetricia, además de dos psicólogas adscritas a la sección de Psiquiatría infantil.

Investigación y docencia
En el departamento de Psiquiatría del Hospital Gregorio Marañón se realiza una amplia labor de investigación. Uno de los médicos del departamento, el Jefe de la Unidad de Adolescentes, es el director científico del Centro de Investigación Biomédica en Red de Salud Mental (Cibersam), que coordina a 25 grupos de investigación españoles con más de 300 investigadores. Este departamento ocupa el primer lugar en cuanto a producción científica de todos los servicios psiquiátricos de los hospitales de Madrid.

En lo que se refiere a la docencia de pregrado, el departamento cuenta con profesores de universidad, mientras que en la formación de postgrado hay médicos residentes con su correspondiente programa de formación. En los últimos años el Gregorio Marañón suele ser el primer hospital de España en ser elegido por los MIR en la especialidad de psiquiatría, si bien también efectúan su formación los PIR y EIR.