2012年秋，该医院由发热门诊扩建成的新门诊大楼举行落成仪式。2014年，海淀区西北部医联体启动。这个区域医疗联合体以中国人民解放军第三〇九医院为核心医院，这是首个驻京军队三级甲等医院加入医联体。2005年底至2012年，高小燕大校担任该医院政治委员。2014年11月27日，军方发布消息称，已晋升为少将任职于解放军信息工程大学的高小燕因在担任309医院政委期间涉嫌受贿而被军队检察部门带走。高小燕成为中共十八大以来第一位涉嫌腐败而落马的女将军。2016年1月，在深化国防和军队改革中，该医院原上级