ภารกิจหลักที่สำคัญประการหนึ่งของคณะแพทยศาสตร์โรงพยาบาลรามาธิบดี คือ การผลิตบัณฑิตแพทย์ พยาบาล และบุคลากรสาขาอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องด้านวิทยาศาสตร์การแพทย์ ซึ่งมีหลักสูตรในระดับปริญญาตรี โท และเอก ดังนี้

หมายเหตุ

• นอกจากนี้ยังมีหลักสูตรระดับอนุปริญญา ประกาศนียบัตร ประกาศนียบัตรชั้นสูงหลังปริญญาเอก การฝึกอบรมแพทย์เฉพาะทาง และการอบรมระยะสั้นสาขาต่างๆ อีกด้วย
• หลักสูตรปรัญชาดุษฎีบัณฑิต สาขาวิชาการพยาบาล (หลักสูตรนานาชาติ ร่วมกับมหาวิทยาลัยในต่างประเทศ) เป็นโครงการร่วมระหว่างคณะแพทยศาสตร์โรงพยาบาลรามาธิบดี และคณะพยาบาลศาสตร์ ร่วมกับคณะพยาบาลศาสตร์ของมหาวิทยาลัยในอเมริกา แคนนาดา ออสเตรเลีย โดยนักศึกษาต้องไปทำวิจัยมหาวิทยาลัยในต่างประเทศที่เลือกเป็นเวลาอย่างน้อย 1 ปี
• หลักสูตรปรัชญาดุษฎีบัณฑิตและแพทยศาสตรบัณฑิต (โครงการทุนมหิดลวิทยาจารย์) เป็นโครงการผลิตอาจารย์และนักวิจัยของมหาวิทยาลัยมหิดล โดยคณะวิทยาศาสตร์ ร่วมกับคณะแพทยศาสตร์โรงพยาบาลรามาธิบดี คณะแพทยศาสตร์ศิริราชพยาบาล คณะทันตแพทยศาสตร์ คณะเภสัชศาสตร์ และคณะสัตวแพทยศาสตร์ โดยมีวัตถุประสงค์ในการผลิตแพทย์ ทันตแพทย์ เภสัชกร และ สัตวแพทย์นักวิจัยในสาขาวิทยาศาสตร์การแพทย์ เพื่อพัฒนาการแพทย์ของประเทศไทย โดยมีการคัดเลือกนักศึกษาผู้จบการศึกษาชั้นปีที่ 3 ที่มีผลการเรียนดีและมีศักยภาพ แยกไปศึกษาจนสำเร็จระดับปริญญาเอก แล้วจึงกลับมาเรียนต่อชั้นคลินิกที่คณะต้นสังกัดจนสำเร็จการศึกษา