Râzî tahsilini tamamlamak için çıktığı seyahatte Horasan bölgesindeki çeşitli merkezlerde Yunan, Hint, İran ve İslâm tıbbı üzerinde araştırmalar yapmış ve Helenistik çağın en ünlü hekimi Câlînûs’tan beri hiçbir tabibin ulaşamadığı tıp bilgisine sahip olmuştu. Doğduğu şehir olan Rey’e dönünce oradaki bîmâristanın başhekimliğine getirilmiş, her alandaki geniş bilgisi, tıptaki üstün başarısı ve sağlam karakteri sebebiyle hem saray hekimi hem devlet işlerinde danışman olarak önemli görevler üstlenmiştir (a.g.e., s. 101-102). Otuz küsur yaşlarında Bağdat’a gitmiş ve sonradan Bîmâristân-ı Adudî adıyla anılacak olan hastahanenin başhekimlik sınavını yüz hekim arasından kazanmıştır (İbn Ebû Usaybia, s. 425). Hizmeti muntazam bir şekilde nöbetleşe yürütebilmek için hastahaneye dahiliye, hariciye, nöroloji, ortopedi ve göz hekimlerinden oluşan yirmi dört kişilik bir uzman kadrosu daha ilâve etmiştir (Hunke, s. 159). Râzî geliştirdiği çok ileri bir yöntemle kliniklerde hastaları önce asistanlara, sonra başasistanlara muayene ettirir, onların teşhiste güçlük çektikleri bir vak‘a olursa o zaman kendisi müdahale ederdi. Hastahanelerde muayene, teşhis, ilâçların etkileri ve vak‘anın bütün seyri defterlere geçirilirdi (a.g.e., s. 166). Ayrıca o tıp tarihinde kimyayı tıbbın hizmetinde kullanan ilk hekim olarak bilinmektedir. Her ne kadar İbn Sînâ onu “irinli çıbanları deşme, idrar ve dışkı inceleme konusunda uzman” diyerek küçümsüyorsa da (Tancî, s. 272-273) gerçekte deney ve klinik bulgulardan hareketle dünya tıp tarihine getirdiği yenilikler açısından İbn Sînâ’dan çok ileridedir.
Klinik tıbbın üstadı kabul edilen Râzî, kendisine çok şey borçlu olduğunu sıkça tekrarladığı Câlînûs’u eleştirmek üzere kaleme aldığı Kitâbü’ş-Şükûk’ün girişinde tıp ve felsefede kanıtlanmış bilgi dışında hiçbir otoriteye güvenilemeyeceğini, zaten bir filozofun öğrencilerin göstereceği teslimiyetçi tavrı hoş karşılamayacağını söyler. Râzî’nin tabiat ilimlerinde uyguladığı gözlem ve deney yöntemini tıp alanında da başarıyla uyguladığı görülmektedir. Muayene sırasında hastanın yaşını, beslenmesini, geçirdiği hastalıkları, şikâyetinin ne olduğunu ve ne zaman başladığını sormakta, koyduğu teşhisleriyle birlikte bütün bulguları kayda geçirmekteydi. Bu alandaki zengin birikimini sayıları, altmış beş ile yüz arasında değişen tıbbî eserlerinde ve özellikle on beş yılda vücuda getirdiği tıp ansiklopedisi mahiyetindeki el-Ĥâvî (el-Câmiu’l-kebîr) adlı kitabında görmek mümkündür. Kızamık ve çiçek hastalıklarının teşhisini doğru koyan ilk hekim olan Râzî’nin bu konuda yazdığı el-Cüderî ve’l-ĥasbe adlı eseri Latince’ye çevrilmiş ve 1498-1866 yılları arasında kırk ayrı baskısı yapılmıştır. Aħlâķu’ŧ-ŧabîb adlı eserinde hekim-hasta ilişkisinde uyulması gereken kuralları hatırlatarak, “Tıpta kehanet olmaz, hekim her şeyi bilemez, hasta denek olarak kullanılamaz. Gerekmedikçe tedavide basit ilâçlarla yetinilmeli. Hekim hastasının sırdaşı olmalı. Hekim hasta ile doğrudan diyalog kurmalı” şeklinde tavsiyelerde bulunur ve eğitimini almadan tıbba dair okuduğu bir iki kitapla halkın sağlığını istismar eden şarlatanları deccâl olarak niteler.