東北大学病院
厚生労働省より、国際水準の臨床研究等の中心的役割を担う国内の中核病院として、「臨床研究中核病院」に指定されている。
1736年（元文元年）11月1日に設置された仙台藩藩校「明倫養賢堂」が、1760年（宝暦10年）7月から医学教育を開始していた。1817年（文化14年）に養賢堂から医学教育部門が分離・独立して「仙台藩医学校」が設置された際、同時に病院部門の「施薬所」も設置された。これが改称・改組を繰り返しながら現在の「東北大学病院」へと繋がっている（医学教育部門はのちの東北大学医学部・薬学部へと繋がる）。
山形大学医学部・大学院医学系研究科
1993年には、医学部看護学科が設置された。1997年に、大学院の名称が山形大学大学院医学系研究科に変更されるとともに、山形大学大学院医学系研究科に看護学専攻（修士課程）が設置された。2004年には、工学系、人文社会系を包摂し、現代の幅広い医療に対応する大学院独立専攻が新たに設置され、2007年には看護学専攻に後期課程が設けられた。2008年に、医学部の入学定員が110名となった。
グローバルCOEの研究で培われた基盤を活かし、ゲノムコホート研究を継続、推進し、さらには臨床医学、予防医学に応用可能な医学研究推進を目的として、2013年4月に設置。次の研究推進部門が設けられている。ゲノムコホート研究は、2015年11月に研究協力者数が目標であった2万人を突破し、追跡調査や二次調査を行う計画となっている。