Là một giảng viên, cô đã cung cấp các bài giảng cho sinh viên và các bác sĩ sau đại học về các bệnh truyền nhiễm. Là một bác sĩ lâm sàng tại Khoa Hồi sức Tích cực của Bệnh viện Bệnh Nhiệt đới, cô đảm nhận nhiều nhiệm vụ khác nhau, bao gồm chẩn đoán và quản lý bệnh nhân bị nhiễm trùng nặng.

Bác sĩ Đông Thị Hoài Tâm đã từng là thành viên trong ban đào tạo của bệnh viện, đặc biệt có nhiều đóng góp cho chương trình đào tạo về Sốt xuất huyết hay các khóa bồi dưỡng về HIV/AIDS tại các bệnh viện tuyến tỉnh phía Nam Việt Nam. Cô từng là thành viên của Hội đồng Y đức Bệnh viện Bệnh Nhiệt đới.