Ao lado do tratamento da água, as ações de imunização são aquelas de maior impacto na prevenção de doenças infecciosas, tanto no que diz respeito ao próprio indivíduo quanto à comunidade da qual ele faz parte. A possibilidade de vacinação foi a maior responsável pela diminuição do número de casos de diversas doenças, como o sarampo e a rubéola, o controle da poliomielite e a erradicação da varíola.

No Brasil, o Ministério da Saúde é órgão responsável por vacinas e imunobiológicos.

O Programa Nacional de Imunização (PNI) preconiza a imunização para 18 microorganismos, sendo o esquema iniciado já no primeiro mês de vida. Essas vacinas são obrigatórias e gratuitas à população. Algumas vacinas adicionais àquelas do PNI podem ser administradas em clínicas privadas, ou estão disponíveis nos Centros de Referência de Imunobiológicos Especiais (CRIE) para populações especiais.

O Ministério da Saúde também disponibiliza vacinas para adolescentes (11 a 19 anos) e adultos (20 anos ou mais) que não foram vacinados anteriormente. Há ainda dois programas especiais de vacinação, um para a vacinação anual contra a Influenza (gripe), e outro voltado para gestantes, com a vacinação contra a hepatite B, a influenza e a administração de uma dose da vacina tríplice acelular contra tétano, difteria e coqueluche (dTap).

A Unidade de Vacinas e Imunobiológicos Especiais do Instituto da Criança funciona no primeiro andar, junto aos ambulatórios.  Ela atende aos pacientes regularmente matriculados no hospital, fornecendo todas as vacinas que fazem parte do PNI. A equipe da Unidade é altamente capacitada e habilitada a avaliar e indicar os melhores esquemas vacinais para os pacientes com necessidades especiais, particularmente aqueles com comprometimento do sistema imunológico. Também está a cargo da equipe da Unidade a organização e execução das campanhas anuais de vacinação contra a gripe para os servidores do hospital.

A Unidade de Vacinas e Imunobiológicos Especiais do Instituto da Criança realiza a administração da imunoglobulina monoclonal contra o vírus sincicial respiratório (Palivizumabe) para as crianças selecionadas e encaminhadas pela Secretaria Estadual da Saúde. Todos os anos são cerca de 400 crianças atendidas na Unidade por este programa.