Hinsichtlich ihrer Strahlkraft stand die Medizinische Fakultät der LEUCOREA im Schatten der anderen drei Wittenberger Fakultäten. Schon ihr Start verlief unglücklich bis holprig. Bei der Universitätsgründung 1502 war die Medizinische Fakultät komplett verwaist. Eine gewisse Ironie liegt darin, dass der einzige Mediziner an der Universität ihr Gründungsrektor Martin Pollich von Mellerstadt war. Diesem gelang es aber in den Folgejahren nicht, die Medizinische Fakultät mit der Berufung von Professoren aufzubauen. Der prekäre Zustand veranlasste schließlich 1517 einen Appell der Studenten an den sächsischen Kurfürsten, in dem sie um Besetzung der Professuren baten. Erst 1518 wurde Peter Burckhard als erster Medizinprofessor berufen.
Laut Statuten von 1508 sollten zwei Professuren an der Fakultät angesiedelt sein – eine für Theorie, eine für Praxis. Mit der Fundation von 1536 kam eine dritte Professur hinzu. In den Statuten von 1572 wurden die Zuständigkeiten der Professuren neu geregelt: Neben der theoretischen und praktischen Professur sollte der Inhaber der dritten Professur für Anatomie, Arzneimittelkunde und Sektionen menschlicher Körper zuständig sein. Allerdings fehlte zunächst weiterhin eine chirurgische Professur.
Überregionale Bedeutung konnte die Fakultät im 16. Jahrhundert kaum erzeugen. Es waren eher einzelne Professoren wie Augustin Schurff und Caspar Peucer, die hohes Ansehen genossen, auch über Wittenberg hinaus. Jedoch profitierte die Medizinische Fakultät vom Wirken Philipp Melanchthons, obschon dieser der Fakultät nicht angehörte. So hatte er entscheidenden Anteil an der humanistischen Ausrichtung der Medizin in Wittenberg und darüber hinaus.
Im 17. Jahrhundert war es vor allem Daniel Sennert, der den Namen der LEUCOREA auch im Bereich der Medizin in die Welt trug und die medizinische Wissenschaft nachhaltig prägte. Daran, dass die Wittenberger Universitätsmedizin eher bezogen auf Personen und bestimmte Phasen eine gewisse überregionale Relevanz geltend machen konnte, änderte sich jedoch wenig. Das zeigte sich im 18. Jahrhundert immer deutlicher, als sich die medizinische Wissenschaft in Theorie und Praxis modernisierte. Im Zuge dessen wurden erfahrens- und vernunftbasierte sowie experimentelle Konzepte maßgeblich. Die LEUCOREA hinkte dieser Entwicklung oftmals zeitlich hinterher, was sich beispielsweise an der Berufungspolitik oder fehlenden medizinischen Einrichtungen und Instituten zeigte.
Vielfältige Einflüsse hatte die Medizinische Fakultät auf das Gesundheits- und Sozialwesen in Wittenberg und der Region. Doktoren, Lizentiaten und auch Professoren betätigten sich als praktische Ärzte, wobei Professoren angehalten waren, dass sich ihr Praktizieren nicht negativ auf die Lehrtätigkeit auswirken solle. Wichtige Aufgaben kamen der Fakultät vor allem bei Aufsichts- und Prüfungspflichten zu. Diese nahmen im Zusammenhang mit dem Ausbau des frühneuzeitlichen Anstalts- und Verwaltungsstaates auch im Bereich Gesundheit im Laufe der Zeit noch zu.
Die Medizinische Fakultät beaufsichtigte die Apotheken, arbeitete Apothekentaxen aus, wirkte bei der Vereidigung von Apothekern mit und erstellte Gutachten zu Arzneimitteln. Ferner prüfte sie Bader, Wundärzte, Chirurgen und Hebammen. Schließlich verfasste sie Gutachten und Fakultätssprüche zu Angelegenheiten der öffentlichen Gesundheitspflege oder in Gerichtsverfahren.