放疗专科的前身是博济医院（现中山大学孙逸仙纪念医院）肿瘤科，由我国临床放射学前辈，国家一级教授谢志光于1956年创建，并在华南地区最先展开肿瘤放射治疗，1964年迁出参与组建华南肿瘤医院（现中山大学附属肿瘤医院）。在医院领导的关怀和中山大学附属肿瘤医院的大力协助下，中山大学孙逸仙纪念医院于1998年恢复放疗专科，并以高起点、高质量迅速提升诊疗水平及尖端设备。目前，院本部及南院区均设有放疗病区，总病床数60张，日平均治疗病人110-130人。有副主任医师4人，主治医师2人，硕士研究生导师2人；物理师及技术员多名。科室现配置有西门子直线加速器，东芝模拟机，近距离放射治疗机（后装机）、放射治疗计划系统各一台，并新购置了目前最先进的Varian直线加速器(Trilogy)、Siemens大孔径CT模拟机、Elekta常规定位机（Simulix-Evolution）和大容量高速的放射治疗系统(TPS)等尖端放疗设备，总投资超过8000万元。

肿瘤中心是国家重点专科，放疗专科是肿瘤中心的重要组成部分。作为肿瘤治疗的主要手段之一，科室着眼于国内外最先进的放疗技术，与国际知名肿瘤中心交流接轨。在常规放疗的基础上，大力开展肿瘤的精确放疗及规范的综合治疗，随着高精尖设备投入，积极开展影像引导的放射治疗、容积旋转调强放射治疗（RapidArc）、调强放射治疗、立体定向放疗等先进放疗技术，大大提高了肿瘤患者的有效率及生存率，改善了患者的生存质量。

近年来，放疗专科不断开拓创新，进一步规范了各种肿瘤的诊疗规范，加强了包括热疗在内的综合治疗，积极开展常见肿瘤的基础及临床研究，开展胰腺癌及放射损伤等的基础科研，取得了较好的成绩，已再正式学术刊物上发表论文共70余篇，其中国外SCI论文5篇；承担省部级基金4项。