上海肿瘤医院头颈外科的前身是肿瘤外科的头颈组，成立于60年代，1985年正式成立头颈外科，是我国肿瘤医院最早成立的头颈外科之一。

上海肿瘤医院头颈外科从60年代初已开展规范的甲状腺癌联合根治术，唾液腺癌联合根治术等。1970年在国内首先开展分化性甲状腺癌改良颈淋巴结清扫术。1984年首先采用侧入法进行复发性甲状腺肿瘤的手术治疗。1999年开展保留颈丛的颈淋巴结清扫术，进一步提高患者的颈部功能。建科以来已施行甲状腺癌手术2000多例，临床十年生存率达92%，属国际先进水平。1979年首创舌骨下肌皮瓣在舌再造手术获得成功。较大的提高了舌癌的生存率，以后进一步应用在头颈恶性肿瘤术后缺损的I期修复并获得较好效果。为此获得1996年卫生部科技进步二等奖，1997年国家科技进步三等奖，采用胸锁乳突肌肌骨膜瓣修补气管缺损获得成功，获2001年复旦大学第四届医疗成果奖。

近年来采用分子生物学研究EB病毒与HPV（人乳头状瘤病毒）在原发灶不明的颈部转移性鳞癌中原发病灶的诊断。已取得初步结果，同时我科与其他科室密切合作，开展了头颈部肿瘤的多学科综合治疗，截止2003年底已在国内外杂志上发表论文100余篇，参与著作三部。2012年新申请到项目经费122万，分别是国家自然基金1项（经费80万）；上海市自然科学基金1项（经费10万）；联合申请到上海市科委2014年度“创新行动计划”基础研究重点项目，参与子课题1项（经费20万）；上海市科委引导项目参与子课题1项（经费10万）；上海市卫生局青年科研项目1项（经费2万）。目前在研的项目有国家自然基金1项，上海市卫生局项目1项，科委重大项目1项，甲状腺癌国际多中心临床研究2项。

目前头颈外科现有1.5个病区，开放88张标准床位，科室临床医生15人，博士生导师2名，硕士生导师4名，先后培养博士8名、硕士8名。秉承以规范外科治疗为主要治疗手段，同时综合放疗、化疗、内镜、影像、病理诊断等多学科团队的临床资源，旨在为头颈部肿瘤患者提供规范、合理、科学、最佳的综合治疗。重点开展以甲状腺癌手术和头颈部鳞癌为主的治疗和研究以及头颈部肿瘤重建与缺损的皮瓣修复技术。2012年全年甲状腺癌手术量达到2665例，创历史新高。这一系列数据和成绩奠定了如今的复旦大学附属肿瘤医院在国内乃至亚洲甲状腺癌诊治方面的领先地位。