隋唐时期的医学有了很大发展，当时首都设立太医署，主管全国医学教育，培养医学人才。太医署划分医学和药学两部，设有专职的医疗、教学、行政、药工人员。
医学部设四科，即医科、针科、按摩科、咒禁科。在医科内部，又包括“体疗”（内科）、“疮疡”（外科）、“少小”（儿科）、“耳目口齿”、“角法”（理疗）五个专业。根据各专业的教学内容，决定修业年限，内科七年，外科五年，五官四年，理疗三年。
药学设有药园300亩，专门培养学生种药、采药、制剂和用药的知识和技能。
隋唐时期名医辈出，巢元方、孙思邈、张文仲等都是杰出的医学家。隋朝的巢元方主编了《诸病源候论》，这是我国第一部病源症候学的专著。这部书完成于大业六年（610），全书共50卷，把病源分为67门，列出各种症候1 700余条。这部书不仅论述各种疾病的病因和症状，而且包括疾病的诊断和预防。书里列出的主要疾病有中风、风湿痹、虚劳、伤寒、天花、霍乱、疟疾、痢疾、水肿、黄疸、消渴、脚气、呕秽、痔瘘、痈疽等。包括了内、外、妇、儿、五官、神经等科，每科都作了详细而具体的说明。例如在妇产科里，即分为妇女、杂病、妊娠病、将产病、难产病、产后病五类。其具体内容包括月经不调、白带、子宫脱出、乳腺炎、妊娠恶露等。早在1300年前，我国就掌握了这样完备的医学知识，这是我们民族的骄傲。
《诸病源候论》突出成就之一，是对各科疾病病源的认识具有很高的水平。例如在“瘟病候”中，已经认识到某些传染病是由外界有害因素所引起的，这些因素不仅能“多相染易”，而且可以预防。又如对“虚劳咳嗽候”的解释也合乎现代科学原理，作者说：“虚劳而咳嗽者，肺腑气衰，邪伤于肺故也。久不已，令人胸背微痛，或惊悸烦闷，或喘息口气，或咳逆唾血，此皆脏腑咳也。”
《诸病源候论》的另一特点是对于各科疾病的症状都作了详细说明。例如，关于眼病作者列出38条；妇女病列出140条，大大丰富了我国的医学宝库。
唐朝还编了一部新药典，即《新修本草》，这是世界第一部官修药典。我国古代相传的药典是《神农本草》，只记载365种药，梁朝陶弘景增修以后，共700余种。唐高宗显庆二年（657），太医苏敬等上书建议重修《本草》，唐政府征集20余人编写，用两年时间完成，定名为《新修本草》。全书56卷，记载药物850种，这本书的特点是以图为主，图文并茂。在编写过程中，唐政府曾通令全国，令各地选送地道药材，以之作为实物标本，描绘其图形，并详细介绍其产地、形态、性味、功效和主治，以便正确地识别采集和加工使用。在我国药物学史上，药图篇幅超过本草文字者，它算是仅有的一部。
这本书的另一特点，是继承了《本草经集注》的成果，并加以补充，使本书具有较高的科学价值。如其中记载用白锡、银箔、水银制造的汞合金“银膏”补牙，显然是唐朝群众的发明创造。这种方法欧洲在19世纪才开始使用，比我国晚了1100多年。
杰出的医药学家孙思邈（581—682），是人民群众所拥护的名医。他是京兆华原人，隋文帝曾召他为国子博士，他不就，唐太宗初年到了长安，授给他谏议大夫的官职，但他仍然不愿做官。他年纪虽然大了，仍经常深入下层，不辞辛苦，不计报酬，不怕肮脏，甚至对那些“疮痍下痢，臭秽不可瞻视，人所恶见”的患者，总是想方设法予以治疗。
在医疗方面，孙思邈精益求精。他不仅刻苦钻研医学典籍，直到“白首之年，未尝释卷”，并认真总结临床经验，在反复实践中提高医学水平。他还经常学习民间的医疗经验。
孙思邈既博采诸家之长，又富于革新精神，这使他的理论和实践都突破了过去《黄帝内经》和《神农本草》的旧框框，使我国医学“至唐而一变”。经过数十年的辛勤劳动，他从病理、治疗、药物、方剂等基础理论，以及内、外、儿、妇、针灸等科，进行全面总结，于永徽三年（652）写成了《备急千金要方》。全书共30卷，分为232门，方论5 200首。全书包括“脏脉之论，针灸之法，脉证之辨，食治之宜；先妇女而次婴孩，先脚气而后中风”。以及痈疽水肿，七窍之病，五丹之毒，备急之方，养生之术等。30年以后，在原书的基础上，他又写成《千金翼方》，把原来的旧作加以补充和发挥。孙思邈的医学成就，集中体现在这两部书里。他的贡献主要表现在以下几方面。
首先，在医疗学上。孙思邈针对当时医疗上存在的问题，提出综合治疗的方法。他提出：“良医之道，必先诊脉处方，次即针灸，内外相扶，病必当愈”的观点，主张采用综合疗法。他不仅宣传综合疗法，而且亲自实施这种疗法。孙思邈既精通药理，又善于用药，并精通针灸法。在治病过程中，他特别重视针灸。在《明堂针灸图》里，他详细说明针灸疗法的特点、手法、穴位等问题，还不断探求新的穴位。有一天，一位患腿疼的患者来请他治疗，孙思邈先给他服药，然后扎针，但未见效果。他千方百计设法治好患者，当时他设想，除了原有的365个穴位以外，是否会有其他新穴位呢？孙思邈一面用拇指按掐，一面问病人是否是这儿疼痛？他掐了很多部位，终于找到新穴位，治好了这位患者。这种疼点在哪儿就在哪针灸的方法，逐渐被推广起来，后来把这个随疼点而定的穴位，就叫做“阿是穴”，这是孙思邈的一大贡献（由于找准穴位时，病人发出了“啊，是！”的呼声，因此定名“阿是穴”）。
其次，孙思邈创建了妇科。他鉴于妇女具有胎、产、经、带、前阴、乳疾等特殊病症，主张妇女病应单独设立一科。他在自己著作里把“妇人方”列为卷首，对于妊娠、月经不调、赤白带下、养胎禁食、临床注意、产后护理等，都进行了深入具体研究。有一天，他在路上看见几个人抬着一口棺材，跟着的老妇哭得十分悲伤。孙思邈发现棺材下滴出几点鲜血，便急忙上前问明死者病情，知道死者是老妇的独生女，因难产刚死几小时。孙思邈认为这个妇女没有死，立刻叫他们打开棺材，经诊察，发现这妇女的脉搏还在微弱地跳动。孙思邈选定了穴位扎了一针，过了片刻，产妇苏醒过来，并且顺利地产下了婴儿。群众都称赞他医术高明。孙思邈在妇科临床实践中积累了丰富的经验，他搜集处方540余种，灸法20余条。宋朝陈自明的《妇人大全良方》和钱乙的《小儿药症直诀》就是在孙思邈的妇科学基础之上发展起来的。
第三，药物学上的贡献。孙思邈不仅是著名医学家，而且对药物学也很有研究。他经常亲自上山采药，并反复实验。他从实践中总结了一些特效药的用途。例如用马齿苋、白头翁、黄连、苦参子治疗痢疾，用槟榔治疗绦虫等。孙思邈踏遍了中国几大名山，积累了丰富的采药和制药经验。他非常注意采药的季节和药物的处理方法，说明采药如果不按季节，处理上如果不分阴干或阳干，结果都会使药物失效。孙思邈的著作里，共计列出了233种药品采集的季节，并作了简要说明。有一部分药名下面，还注明根、茎、叶、花、果各自不同的采集季节。此外，他的书还介绍常用药材683种，说明这些药物应随时采集，以备使用。
第四，其他方面的贡献。孙思邈认为，医生不仅应当了解各种药品的性能，还要掌握组成方剂的分配原则。假如医生不了解药物的特性，配方时又不分主次、轻重，以及药物之间的相反相杀的关系，而随意拼凑成方，这就不仅不能治病，而且会使病情恶化。孙思邈在药物调剂方面，不仅继承了前人的经验，而且进行新创造。例如东汉名医张仲景提出的“当归生姜羊肉汤”，孙思邈把这个药方变为四个方剂：即羊肉当归汤，羊肉杜仲汤，羊肉生地汤，羊肉汤，从而扩大了原方的治疗范围。这类例子很多，这里不再一一列举。
除了方剂学上的贡献以外，在《备急千金要方》里的“备急”门中，他对突然发生的“卒死”（休克）、“缢死”、“冻死”和火烧、虫兽咬伤或创伤等，都列出许多方剂，作为急救之用。
在他的著作里还列出“食治”门，介绍了谷、肉、果、菜等食物的疗病作用，主张凡是用食物能治好的病，就不必吃药。
另一方面，对于消渴病（糖尿病）如何防止痈疖的问题，他指出患消渴病过了百天，不能使用针灸疗法，要避免皮肤破损，因为皮肤破伤以后，容易发生痈疖。
孙思邈辛勤劳动了一生，给我国留下珍贵的药学医学遗产，千百年来，在人民群众当中一直起着救死扶伤的作用。因此后世称他“药王”，有的地方设有药王庙，就是纪念伟大的医药学家孙思邈的。
此外，在隋唐时期，外国的医药学也传入我国。隋朝有《龙树菩萨药方》4卷，《婆罗门诸仙要方》20卷。唐朝有波斯人李珣作的《海药本草》。外国医药学的传入，对于我国医药学的发展，也起了一定作用。诗人刘禹锡曾请天竺医生治疗眼病，他的《赠眼医婆罗门僧》诗写道：
“三秋伤望眼，终日哭途穷。
两目今先暗，中年似老翁。
看珠渐成碧，羞日不禁风。
师有金篦术，如何为发蒙。”
