广州儿童医院重症监护室（PICU）成立于1988年，目前是广州市重症儿童救治中心的重要组成部门之一，成为广州市医疗卫生机构“十五”规划期间的重点专科，“十一五”规划的重点专项。重症监护室设监护单位12个，年收治危重患儿近1000人次。担负着全院危重患儿生命支持的任务，可救治休克、呼吸衰竭、心力衰竭、肾功能衰竭、其它器官功能不全或衰竭、多器官功能障碍综合征等的危重患儿，并对小儿心血管、新生儿、颅脑、腹部及其它各类外科重大手术围术期患儿进行监护及生命支持的和接送部分特危患儿。该专科现为广东省儿科学会副主任委员，广东省中西医结合学会危重病专业委员会副主任委员，广东省急救学会常委，广东省儿科医学分会危重病学组组长，广州市儿科学会主任委员科室单位；也是广东省医学分会危重病专业委员会常委和广州市儿科学分会急救、神经学组组长专科单位。该专科还承担着国家、广东省和广州市各级立项的科研工作，还担负着多种形式的小儿危重病医学教学和培训工作，为本行业医、教、研全面发展的专科。
人才队伍结构优化，除具有强大的危重患儿生命支持作用外，发挥其小儿危重病医学的教学和培训优势。人才队伍组成有主任医师1人，副主任医师3人，主治医师3人，住院医师4人，护师16人，护士10人。以建成小儿危重病学科专业人才培训基地和小儿危重病专业高级人才—研究生培养基地，培养各级小儿危重病学专业的教学师资和人才。可进行小儿高级生命支持培训和各种小儿危重病相关技术培训。可每年接收全国各地小儿危重病监护专业进修医生约30名，其中以主治医师和副主任医师等高年资医师为主。 大多数来自省市级医院和地级市属医院，其余来自县级（市）医院。
PICU先进的现代化硬件投入成为小儿危重病生命支持的有力保障。PICU室内配置中心供氧系统、负压吸引和局部中央空调系统。近年来，医院高投入配置多功能监护仪12台、床边血气分析仪1台、微量输注泵36台，输液泵15台、呼气末二氧化碳监测仪4台、脉博氧饱和度仪8台、各种类型呼吸机15台、高频振荡呼吸机1台、电击除颤器1台、 血液净化机1台，电子支气管镜以及工作台1套，还配备一氧化氮吸入疗法、新生儿蓝光治疗箱、新生儿辐射式抢救台、床边X光机等先进仪器，价值近1000万元。
PICU多方面的技术优势支撑着业务发展。它们包括：婴幼儿心脏病体外循环直视手术围术期监护技术；新生儿、颅脑外科重大手术围术期监护技术；小儿呼吸机机械通气技术、小儿高频震荡通气技术、小儿重症休克及各类危重病抢救的监护技术、小儿危重病多器官功能障碍综合征的血液净化治疗技术、小儿危重病电子支气管镜诊疗技术、床边心功能监测技术、塑型性支气管炎诊治技术、人工智能性计算机网络信息系统、救护车转运患儿远程无线监护与治疗（移动PICU）等。
科研力量雄厚，支撑着临床和教学。PICU承担着国家、广东省和广州市各级立项的科研工作，包括危重患儿病原学研究、小儿危重病发病机制研究与探索提高危重病儿抢救成功率的诊治新技术开发三个方向。病原学：小儿感染性危重病病原学研究包括病毒学、细菌学，提高了病原学快速诊断和治疗决策效率。小儿危重病发病机制探索：围绕危重患儿药动学、药代学，危重患儿早期预警指标探讨，小儿器官移植围术期监护前瞻性研究。危重患儿诊疗新技术开发：以多方位综合救治小儿危重病多器官功能障碍综合征等科研项目为基础，围绕危重患儿中西医结合治疗，危重患儿管理信息化，小儿危重病实验室诊断新项目等方面进行开发。
