لم تكن لديها الرغبة في الإلتحاق بكلية الطب و لكنها قررت أن تدرس الطب لتهب والدها الفرحة التي كان ينتظرها من أختها الكبرى الوزيرة السابقة "مشيرة خطاب " و التي قررت أن تدرس الإقتصاد و العلوم السياسية بدلا من دراسة الطب ، لذلك حين أنهت دراستها الثانوية وهبته تلك الفرحة و تقول "قررت دخول كلية الطب علشان أفرحه وكانت سعادته بهذا الإختيار‏..‏ من أحلي ذكريات حياتي" ، و لم تكن تعلم الدكتورة مديحة خطاب وقتذاك أنها ستكون في ذات يوم عميدة كلية طب القصر العيني لتكون بذلك أول و آخر امرأة تشغل هذا المنصب

تخرجت الدكتورة مديحة خطاب من كلية الطب عام 1967 و حصت على درجة الدكتوراه عام 1977 حيث تخصصت في طب الباطنة أمراض الشيخوخة

و عام 2002 تولت الدكتورة مديحة خطاب عمادة كلية الطب القصر العيني لتكون بذلك أول امرأة عميدة للكلية منذ افتتاحها من ما يقرب من 180 عام ، و تولي عمادة كلية طب القصر العيني ليس بالأمر السهل ، بل هو الأمر الذي يتطلب قدرا كبيرا من القوة و الخبرة و هذا بالفعل ما تتحلى به الدكتورة مديحة خطاب و التي قيل عنها المرأة الحديدية في طب القصر العيني

و لكنها بجانب امتلاكها للقدرات العلمية و الإدارية إلى أنها تتحلى بقدر كبير من الإنسانية التي تتعامل بها مع مرضاها و طلابها في الجامعة و الذين تدعوهم أولادي و طلابي ، وفي إحدى حواراتها في جريدة الأهرام وقت توليها المنصب قالت "الواحد داخل البالطو الأبيض ينسي هو مين‏..‏ وبيفتكر حاجة واحدة فقط أن أمامه روحا بشرية تحتاج إلي إنقاذ أو علاج‏..‏ وساعتها كل الطاقات والعلم المخزون بيطلع في دقيقة واحدة‏"

استمرت الدكتورة مديحة خطاب في منصبها كعميدة لكلية الطب القصر العيني لمدة أربعة سنوات من العام 2002 إلى عام 2006