塘设立之初便设有育婴堂，1869年其随献堂会迁至圣母院内，由拯亡会承办。最初育婴堂将所收养婴儿交付奶妈抚养，1871年起育婴堂逐渐设置小毛头间、小班、大班（孤女院）等机构抚养不同年龄的孤儿。其中男性孤儿长大后送往土山湾孤儿院。孤女则进入孤女院，一般与土山湾孤儿院内的孤儿结婚，并留在圣母院内从事手工劳动。育婴堂存在的70余年时间里，共收留婴儿一万余名。
其他机构.1869-1949年间，圣母院还建立了启明女校（今上海市第四中学）、幼稚园、聋哑学堂，以及刺绣间、裁缝间、洗衣场等其他机构