文艺复兴以后，西方医学开始了由经验医学向实验医学的转变。1543年，维萨里发表《人体构造论》，建立了人体解剖学。这既表明一门古老的学科在新的水平上复活，又标志着医学新征途的开始。
17世纪实验、量度的应用，使生命科学开始步入科学轨道，其标志是哈维发现血液循环。随着实验的兴起，出现了许多科学仪器，显微镜就是其中之一，显微镜把人们带到一个新的认识水平。18世纪莫干尼把对疾病的认识由症状推到了器官，建立了病理解剖学，为研究疾病的生物学原因开辟了道路，此外，牛痘接种的发明，公共卫生和社会医学的一些问题引起人们的重视。
到了19世纪中叶，德国病理学家微尔啸倡导细胞病理学，将疾病的原因解释为细胞形式和构造的改变。细胞病理学确认了疾病的微细物质基础，充实和发展了形态病理学，开辟了病理学的新阶段。19世纪下半叶巴斯德证明发酵及传染病都是微生物引起的，德国人科赫发现霍乱弧菌、结核杆菌及炭疽杆菌等，并改进了培养细菌的方法和细菌染色方法，大多数主要致病菌在此时期内先后发现。巴斯德还用减弱微生物毒力的方法首先进行疫苗的研究，从而创立经典免疫学，以后，在巴斯德研究所工作的俄国人梅契尼科夫系统阐述了吞筮现象及某些传染病的免疫现象。
在临床医学上，19世纪诊断学有了很大的进步，叩诊法在临床上推广应用；雷奈克发明听诊器；许多临床诊断辅助手段，如血压测量、体温测量、体腔镜检查都是在19世纪开始应用的。19世纪中叶以后，解剖学的发展和麻醉法、防腐法和无菌法的应用，对外科学的发展，起了决定性的作用，从此外科学开始迅速发展。19世纪末期，体腔外科普遍发达，这样许多临床专业中除进行内科处置外，外科方法也获得重要地位。药物学方面，19世纪初期，一些植物药的有效成分先后被提取出来。到19世纪末合成阿斯匹林，其后各种药物的合成精制不断得到发展。
19世纪，预防医学和保障健康的医学对策已逐渐成为立法和行政的问题。劳动卫生学、营养和食品卫生学、学校卫生学相继产生。19世纪末叶和20世纪初，卫生学中又划分出社会卫生学，它的目的是研究人民的健康情况，患病率和死亡率的原因以及与它们斗争的方法。此外，英国南丁格尔1860年创立护士学校，传播其护理学思想，提高护理地位，使护理学成为一门科学。
明末清初，来华的传教士把基督教带到中国的同时，也带来了西方近代科学和医药学。由于当时主要传人的只是浅显的解剖生理知识，而且西医在临床治疗技术上并不优于中医，故影响不大。西医开始对中国医学发生影响是在19世纪初，牛痘接种法以及西医外科和眼科治疗技术的传入，随着西医传入的扩大，近代西医学的成就相继引入华夏，从而为西医在华夏的发展奠定了基础。
后来战争改变了中国原有的历史进程和社会性质。战争后，教会医院由沿海进入整个内地，几十年间教会医院在各地比比皆是，成为和教堂一样引人注目的教会标志。
现代西方医学的基础学科有：人体解剖学、人体生理学、人体细胞学、人体组织学、神经学、人体血液学、胚胎学、病理生理学、病理心理学、医学遗传学、人体免疫学、医学生物化学、医学生物物理学、医学生物力学、医学细胞生物学、医学分子生物学、医学细菌学、医学病毒学、医学寄生虫学、医学心理学等等。
西医的诊断有问诊用交谈的方式，通过病人或知情人的叙述，了解病人的情况，作出初步诊断。
体格检查医生利用自己的感觉器官通过视诊、触诊、叩诊、听诊、嗅诊等方法或借助听诊器、叩诊锤、血压计、体温表等简单的工具对病人进行全面、系统的检查来诊断患者的疾病。实验室检查对患者的血液、体液、分泌物、排泄物、细胞取样和组织标本等进行检查来诊断患者的疾病。
心电图检查通过心电图仪的记录来检查患者心脏的疾病。
医学影像学的检查利用X线对各组织器官的穿透能力，使人体内部结构在荧光屏上或X片上显出阴影进行观察，从而了解疾病等情况的诊断方法。有些病变的部位和性质如显示不清，应用计算机体层摄影技术和磁共振检查，就能作出更精确的诊断。
总之，西医的诊断更多的是借助先进的医疗仪器设备和实验室做出对疾病准确的诊断。
西医的脉诊属于西医触诊范围。西医触诊脉搏时通常选择两侧桡动脉，有时也检查颞动脉、颈动脉、肱动脉股动脉或足背动脉。常见的异常脉搏有：
水冲脉：又称陷落脉，检查时紧握病人的手腕掌面并将其手臂逐渐伸直抬高过头，感到脉搏骤起骤落，急促而有力，犹如潮水涨落，此是脉压差增大所致。常见于主动脉瓣关闭不全、动脉导管未闭、严重贫血、甲状腺功能亢进等。