Tôn Thất Tùng là một bác sĩ phẫu thuật, nổi danh trong lĩnh vực nghiên cứu về gan. Ông có những đóng góp cho sự phát triển của đất nước:

+ Ông đã viết và bảo vệ thành công luận án tốt nghiệp bác sĩ y khoa với nhan đề "Cách phân chia mạch máu của gan", được đánh giá rất cao và trở thành tiền đề cho những công trình khoa học nổi tiếng của ông.

+ Ông đã viết cuốn sách tóm tắt kinh nghiệm nghiên cứu về giun với vấn đề "Viêm tụy cấp tính và phẫu thuật", là cuốn sách khoa học thuộc ngành Y được xuất bản đầu tiên tại nước Việt Nam Dân chủ Cộng hòa.

+ Ông đã bắt tay xây dựng Trường Đại học Y Hà Nội.

+ Trong thời kỳ chiến tranh ác liệt, ông vẫn tham gia tổ chức điều trị, phát triển ngành y tế, đồng thời với nghiên cứu khoa học, với đào tạo sinh viên, xây dựng nền tảng trường Y khoa Việt Nam, dù phải di chuyển nhiều lần.

+ Ông là người đầu tiên mổ tim ở Việt Nam nǎm 1958.

+ Trong những năm 1960, ông đã nghiên cứu thành công phương pháp "cắt gan có kế hoạch", thường được gọi là "phương pháp mổ gan khô" hay "phương pháp Tôn Thất Tùng".

+ Ông cũng là người đặt nền móng cho việc nghiên cứu tác hại của chất độc hóa học điôxin đến con người và môi trường tại Việt Nam, phương pháp điều trị các vết thương do bom bi, phương pháp điều trị ung thư gan bằng phẫu thuật kết hợp dùng mi