中南大学湘雅医院肿瘤放射治疗起源于1920年，1985年正式成立肿瘤放疗科，2004年成立肿瘤化疗科，共同组建成如今的肿瘤科。在章正教授、雷衍凡教授、涂青松教授、钟美佐教授和申良方教授等几辈人的不懈努力下，构建了临床、教学、科研和转化一体的肿瘤学科。是国家临床重点专科、湖南省重点学科、博士后流动站、博士及硕士学位授予点、国家肿瘤专科医师培训基地和湖南省首批GCP挂牌临床试验基地。科室现有医师45人、技术人员40人，护士82人，专职科研人员2人，具有博士学位42人，硕士学位22人；其中高级职称28人，博士生导师4人，硕士生导师 15人。现任主任申良方教授：一级主任医师、肿瘤学博士生导师，享受国务院特殊津贴专家，湖南省人大常委、湖南省人大教科卫委员、第五届中国人民名医、，是我国肿瘤学领域的领军人物。

根据中国医学科学院发布的2022年度中国医院科技量值排行榜，中南大学湘雅医院肿瘤学位列全国第10名，在全国综合医院中位列第5名；在中南地区综合医院中位列第1名。近5年来，主编、主译、副主编专著10部，获得国家级项目15项，省部级项目43项，累积科研经费1200余万元，在研临床试验项目173项，经费近1亿万元，发表SCI论文300余篇，IF大于10的20篇，单篇最高IF =168.9（Lancet），获省部级科技成果二等奖、三等奖共10项，国家发明专利10余项，先后培养硕、博士研究生260人。本学科是中国毒理学会特种医学专业委员会主委单位、中华医学会放射肿瘤学分会头颈肿瘤学学组组长单位、中国临床肿瘤学会鼻咽癌专委会副主委单位，是中华医学会放射肿瘤学分会常委、中国医师学会放射肿瘤学分会常委、中国抗癌协会放射肿瘤学分会常委单位，是湖南省医学会放射肿瘤学专业委员会主委单位、湖南省抗癌协会临床肿瘤学专业委员会主委单位，是湖南省医学会放射肿瘤学专委会头颈肿瘤学组组长、鼻咽癌学组组长、胸部肿瘤学组和妇瘤放疗学组组长单位。

本学科辖有肿瘤放疗亚专科、肿瘤化疗亚专科、门诊放化疗中心、放射治疗中心、海扶刀治疗中心、肿瘤学研究室和胰腺疾病放射治疗研究室。年均门诊4.7万余次，出院患者1.2万余人次。拥有头颈肿瘤、鼻咽癌、中枢神经系统肿瘤、淋巴瘤、胸部肿瘤、腹部肿瘤、妇科肿瘤、放射物理技术共8个成熟稳定的专业组及学术团队。科室配备有高端进口放疗设备TomoHD治疗系统、加速器3台、三维后装机、大孔径CT定位机和3.0TMR定位机等国际领先放射治疗相关设备。在恶性肿瘤综合治疗、放疗、化疗、热灌注化疗、个体化治疗、分子靶向治疗、生物免疫治疗等方面达到国际先进水平。是集医疗、教学和科研为一体的现代化临床科室，是我国重要的肿瘤诊治基地。