上海市肺科医院于1965年成立病理科，主要承担医院的医教研工作。现有工作用房1000M2，下设病理诊断室、细胞病理诊断室，免疫组化室、分子病理室、液基细胞诊断室、电镜室、资料室、冰冻切片室、组织切片室、巨检取材室等。设备总价值近千万元。病理科承担着院内外大量诊断和会诊工作，每年完成组织病理诊断4000余例，术中冰冻病理诊断3000余例，细胞学诊断45000余例。专业设备先进，技术力量强，随着新技术的开发和应用，科室已经逐步建立起“病理形态－免疫组化－分子病理技术相结合的胸科病理诊断和研究综合平台”，是国内著名的以肺癌、肺结核、结节病、胸腺瘤、间质性肺炎病理鉴别诊断为特色的单位。已连续举办全国医学继续教育项目:肺和纵隔病理鉴别诊断和新进展。总体学术水平达到国内先进，胸腺瘤病理诊断达到国际水平，参与制定WHO肺癌和胸腺肿瘤病理诊断标准。

科室招收同济大学医学院（外科）病理学专业博士生和硕士生。病理科为上海市住院医师规范化培养教学基地。积极开展有关检测项目：基因测序、荧光原位杂交（FISH）、基因重排、比较基因组杂交、基因芯片和肿瘤药敏等技术。

共有14名工作人员，包括：医生7人，技术员6人，其中主任医师2人（包括同济大学医学院教授、博士生导师1人）主治医师1人，住院医师4人，主管技师1人，技师3人，技士2人。