山西大同市三甲医院有同煤集团总医院、大同市第三人民医院等。其中同煤集团总医院神经外科是山西省重点学科，康复医学科是山西省重点建设学科，此外，自体干细胞移植、新生儿换血疗法、内镜下黏膜剥离术、一氧化碳治疗肺动脉高压症、康复科等速肌力及平衡功能评价训练系统等多项技术处于地区领先，部分已达到国内先进水平。大同市第三人民医院是一家大型三级甲等综合医院，心血管内科、普通外科为省重点专科，拥有人工心肺机、层流病房、ICU、CCU配套监护设备、血液透析机、全自动生化仪等多种高、精、尖先进设备、装备水平位居晋北第一。此外，大同市第五人民医院、大同市儿童医院也是三甲医院，可根据自身情况进行选择。