ปัจจุบันคณะทันตแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดลตั้งอยู่ ณ วิทยาเขตพญาไท[10] และโรงพยาบาลทันตกรรมมหาจักรีสิรินธร ศูนย์การแพทย์กาญจนาภิเษก ศาลายา[11] ประกอบด้วย 4 อาคาร ที่เพียบพร้อมด้วย ห้องเรียน , ห้องปฏิบัติการ , คลินิกเฉพาะทาง 13 คลินิก 2 ศูนย์ สำหรับให้บริการทางด้านศัลยศาสตร์ช่องปาก รังสีวิทยา ทันตกรรมจัดฟัน เวชศาสตร์ช่องปากและปริทันตวิทยา ทันตกรรมหัตถการและวิทยาเอ็นโดดอนต์ ทันตกรรมประดิษฐ์ ทันตกรรมสำหรับเด็ก และประดิษฐ์ใบหน้าขากรรไกร อีกทั้งยังมียูนิตทำฟัน 620 ยูนิต สำหรับระบบการเรียนการสอน และเปิดโอกาสให้นักศึกษาทันตแพทย์ได้นำความรู้จากภาคทฤษฎีลงสู่การปฏิบัติงานจริง โดยอยู่ภายใต้การควบคุมของคณาจารย์ผู้เชี่ยวชาญอย่างใกล้ชิด

โรงพยาบาลทันตกรรมมหาจักรีสิรินธร ณ ศูนย์การแพทย์กาญจนาภิเษก ศาลายา ถือกำเนิดขึ้นเมื่อวันที่ 4 มกราคม พ.ศ. 2551 โดยสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี เสด็จฯ ทรงเป็นประธานในพิธีเปิดอย่างเป็นทางการและเริ่มดำเนินการนับแต่บัดนั้นเป็นต้นมาโรงพยาบาลทันตกรรมมหาจักรีสิรินธรประกอบด้วย 12 คลินิก และห้องปฏิบัติการทางทันตกรรม ให้บริการด้านทันตกรรมทุกแผนกด้วยเป้าหมายที่ต้องการเป็นศูนย์ที่มีความเป็นเลิศเฉพาะทาง พร้อมให้การบริการรักษาทางทันตกรรมแก่ประชาชนและบุคลากรของมหาวิทยาลัยมหิดล ทั้งในและนอกเวลาราชการ