实体器官移植是多年来山东省千佛山医院重点打造的特色技术品牌，是山东省泰山学者建设岗位。目前医院是省内唯一一家同时具备开展心脏、肝脏、肾脏三种脏器移植准入资格和全省唯一一家准许开展心脏移植的医院。在器官移植泰山学者岗位特聘专家彭志海教授的带领下，滕木俭、门同义、刘天起等一批优秀中青年专家把器官移植学科的发展推向了一个新的高峰。

医院先后开展了心肾联合移植、肝肾联合移植、心肺联合移植等新技术，多例肝脏移植实现了术中、术后零输血，开展了儿童肾移植、老年肾移植、亲属肾移植等复杂肾移植手术，肾移植者存活时间最长的已达17年。目前，已完成肝脏移植近200例，心脏移植20余例，肾脏移植700余例，率先在省内开展肺脏移植3例，眼角膜移植等技术也都已普遍开展。无论是移植数量还是质量，都走在了省内前列。2005年4月，胸外科为一67岁高龄患者实施的肺移植创造了亚洲年龄最大和存活时间最长记录。在器官移植技术的带动下，其他相关专业也呈现出良好的发展态势。