1948年，沈阳解放，次年6月，医院并入中国医科大学，进入了脱胎换骨的新阶段。新中国成立后，医院在小河沿地区逐渐步入蓬勃发展时期。
1955年在国内率先建立儿科系，实行24小时住院医生负责制，技术和服务水平闻名一时。
按照毛泽东“要把医疗卫生工作的重点放到农村去”的“六·二六”指示精神，医院整体迁往朝阳地区。
1973年，得到省里批准，医院重新并入中国医科大学，恢复为“中国医科大学附属第二医院”，并将分散的科室全部迁回朝阳市内，流离失所的分家生涯结束了。文革结束后，全国科学大会胜利召开，学术空气重新活跃起来，盛京人依靠耳鼻喉科杨式麟教授的喉癌实验室；骨科王怀甲教授的钛合金材料应用，再次跻身同行前列，春天的脚步，似乎为期不远了。
2003年，在建院120周年之际，医院恢复“盛京医院”名称，定名为“中国医科大学附属盛京医院”，至此，步入强势发展的轨道。
2007年2月17日，国务院总理温家宝来到医院视察，对盛京医院给予了高度评价。
2008年北京奥运会沈阳赛区唯一定点医院。
2009年，盛京医院荣获卫生部“全国医药卫生系统先进集体”，并作为辽宁省卫生系统唯一一家省级大医院接受了卫生部行业作风建设监察，被辽宁省卫生厅特批，成为辽宁省“诚信服务杯”竞赛免检单位。辽宁省卫生厅将“辽宁省医院管理研究与培训中心”、“辽宁省护理人员培训中心”和“辽宁省涉外医疗服务中心”设立在医院。
2011年，医院被中央文明委授予了单位综合性最高荣誉“全国文明单位”称号。