หน่วยการศึกษาหลังปริญญา คณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ เป็นหน่วยงานที่ดำเนินการเกี่ยวกับการฝึกอบรมแพทย์เฉพาะทางและบริหารจัดการหลักสูตรระดับ บัณฑิตศึกษา หลักสูตรฝึกอบรมแพทย์เฉพาะทาง เป็นหลักสูตรที่มีวัตถุประสงค์เพื่อฝึกอบรมแพทย์ เฉพาะทางให้เป็นแพทย์ผู้เชี่ยวชาญสาขาต่าง ๆ โดยใช้เวลาในการฝึกอบรมสาขาละ 3–4 ปี มีหน้าที่รับผิดชอบ ขออนุมัติเปิดหลักสูตรฝึกอบรม ประชาสัมพันธ์การรับสมัครแพทย์ประจำบ้าน การฝึกอบรม การประชุม สัมมนา การไปฝึกอบรม ปฐมนิเทศ การลาออก ให้ข้อมูลและให้คำแนะนำ ปรึกษา ควบคุมและตรวจสอบศักยภาพการฝึกอบรม เป็นต้น โดยได้ดำเนินการเปิดฝึกอบรม สาขาแรกคือ สาขากุมารเวชศาสตร์ เมื่อปีการศึกษา 2528 ขณะนี้คณะเปิดหลักสูตรฝึกอบรมแพทย์ผู้เชี่ยวชาญ เฉพาะทางสาขาและอนุสาขารวมทั้งสิ้น 53 สาขา

นอกจากนี้ยังรับผิดชอบการบริหารจัดการหลักสูตรระดับบัณฑิตศึกษา โดยอยู่ภายใต้ การดูแลรับผิดชอบของคณะอนุกรรมการบัณฑิตศึกษาประจำคณะ มีหน้าที่รับผิดชอบ ประสานงาน กับทางภาควิชาและหน่วยงานต่าง ๆ ที่เปิดสอบหลักสูตรระดับบัณฑิตศึกษา ปรับปรุงหลักสูตร ดำเนินการส่งระดับขั้น ลงทะเบียนเรียน จัดปฏิทินการศึกษา การจัดทำวิทยานิพนธ์/สารนิพนธ์ เป็นต้น