L'activité principale de l'entreprise consiste cependant dans la fabrication de médicaments. Les traitements proposés par Sanofi sont centrés sur les maladies rares, la sclérose en plaques, le cancer, le diabète et les maladies auto-immunes, infectieuses et cardiovasculaires. Ainsi, le secteur pharmaceutique génère les quatre cinquièmes du chiffre d'affaires total du groupe. Le produit phare du groupe, le Lantus, une insuline longue durée, engendre à lui-même 15 % du chiffre d'affaires global qui s'élève à plus de 36 milliards d'euros.
Sur les 104.226 salariés du groupe, environ 44 % sont employés en Europe. La plupart des effectifs travaillent dans la branche pharmaceutique, tandis qu'environ 15.000 personnes sont employées dans la branche des vaccins.
Le chiffre d'affaires de l'activité vaccins s'élève à près de six milliards d'euros. Sanofi Pasteur, la division « vaccins » du groupe, fait partie des leaders mondiaux dans ce domaine. Depuis son siège mondial implanté à Lyon, Sanofi Pasteur commercialise chaque année plus d'un milliard de doses de vaccins contre la grippe, la polio, la coqueluche, les méningites, les pneumonies et des vaccins pour les voyageurs. Ainsi, le groupe est à l'origine des vaccinations de 500 millions de personnes par an dans le monde entier. En 2016, le groupe a mis sur le marché le tout premier vaccin contre la dengue. Produit en France et distribué dans plusieurs pays touchés par la dengue, tels le Brésil, le Mexique ou encore les Philippines, le Dengvaxia a toutefois été un véritable fiasco : on lui attribue le décès de plusieurs centaines d'enfants et de provoquer des infections plus sévères chez les personnes vaccinées.
Autre revers pour le groupe pharmaceutique français : il n'a pas réussi à rester dans la course pour la mise au point d'un vaccin contre la Covid-19 et a été dépassé par plusieurs autres laboratoires tels que Pfizer, AtraZeneca ou encore John & Johnson.
