各研究分野の教員は、医学系、理学系、農学生命科学、薬学系、情報理工学系、新領域創成科学、総合文化研究科のいずれかの担当教員として、大学院学生を受け入れている。すでに多くの修士および博士課程の修了者を輩出しており、卒業生は様々な分野で活躍をしている。特に「学融合」を追求して東京大学大学院に新設された新領域創成科学研究科のうち、メディカルゲノム専攻は、医科学研究所が協力することにより平成16年度に発足したものである。同専攻の3基幹講座は白金台キャンパスにも研究室を持ち、医科学研究所との強い連携のもとで領域横断的な教育・研究を展開している。教育機関としての特徴は、研究者を目指す大学院学生が中心であり、教員は学部学生に対する講義や実習の義務が少なく、研究室での指導に専念できることにある。また、学生も教員も、多様な学問的背景と興味をもつ人々が、研究室の垣根を越えて盛んに交流していることも、大きな特色であろう。これらの人的条件と、優れた研究環境とを活かして、以下に述べるような特色ある教育制度も機能している。

医科学研究所独自の教育コースとして制度化されているものとしては、大学院実習、大学院セミナー、学部学生向けの全学体験ゼミナールなどがある。大学院実習とは、各研究室が所内他研究室のごく少数（1人から4人程度）の大学院学生に1週間から2週間の間実験を指導するというシステムである。大学院学生にとっては、様々な研究分野の研究者から直接に技術と考え方を修得する絶好の機会である。大学院セミナーは、大学院学生を対象とした毎週のセミナーシリーズであり、年ごとにテーマを設定して全国から研究者を招待して開催される。テーマの設定には大学院学生の希望が反映され、履修は大学院の単位として認められている。また新領域創成科学研究科メディカルゲノム専攻の講義も医科学研究所内で聴講できる。情報教育について、医科学研究所は恵まれた条件をもっている。ヒトゲノム解析センターのゲノムデータベース部門などには、コンピュータ専門家が教職員としてそろっており、講習会が繰り返し開かれている。その他に頻繁に開かれる学友会セミナーやインフォーマルなセミナーで、国内外の研究者から直接研究の進展を学ぶことができる。図書室は24時間体制でほぼいつでも利用貸出できる。

各研究科の学生相談室とは別に、医科学研究所内にも学生相談室も開設されており、教育過程において生じる様々な悩みの相談にも対応できる体制となっている。