Die praktische akademische Ausbildung von Medizin-Studenten und die ärztliche Weiterbildung haben einen hohen Stellenwert im Klinikum Stuttgart, das Krankenhaus der Maximalversorgung für die Region Stuttgart und Akademisches Lehrkrankenhaus der Universität Tübingen.
Das Klinikum Stuttgart verfügt mit nahezu allen medizinischen Fachdisziplinen und einem der größten Pädiatrischen Zentren Deutschlands über ein enormes Potenzial zur Durchführung klinischer Studien und wissenschaftlicher Tätigkeiten. Beispielsweise ist die Klinik für Onkologie, Hämatologie und Immunologie (Pädiatrie 5) des Olgahospitals Sitz der Cooperativen Weichteilsarkom-Studiengruppe CWS und der Cooperativen Osteosarkom-Studiengruppe COSS, zweier angesehener internationaler Forschungsverbünde, die gemeinsam mit europäischen und amerikanischen Partnern klinische Studien bei jungen Menschen mit Binde- und Stützgewebstumoren durchführen. Insgesamt nimmt eine Vielzahl der Kliniken und Institute an Multicenter-Studien der Phasen I/II und III/IV teil, zwölf Ärztliche Direktoren sind derzeit Initiatoren oder Leiter wissenschaftlicher Studien.
Weiterhin bestehen zahlreiche projektbezogene Kooperationen mit Hochschulen und Universitäten. Die meisten Chefärzte sind zudem als Privatdozenten oder Professoren in der Lehre tätig.