中国医学科学院肿瘤医院影像诊断科成立于1961年（于建院早期，放射科分离为放射诊断科及放射治疗科），经历届主任和几代影像人的不懈努力，已发展成为全国规模最大的肿瘤影像诊断中心之一，融临床、科研、教学、预防为一体的现代化影像学专业科室，拥有国际领先、国内一流的大型数字化医学影像设备，在肿瘤影像诊断方面位居国内领先水平，是卫计委国家临床重点专科、教育部重点学科、北京协和医学院硕士/博士学位授权点及北京市医学影像科住院医师普通专科医师培训基地。
截止2016年底，各级专业技术人员共计134人，其中主任医师13名，副主任医（护）师14名，主治医师28名，主管技师人数39人，主管护士人数16人；其中具有博士学位者38人，硕士学位33人，在读研究生26人；博士生导师4名，硕士生导师10名。
拥有5台64层螺旋CT扫描仪（包括GEDiscoveryCT750HD宝石能谱CT），磁共振扫描仪4台（包括GEDiscoveryMR7503.0T磁共振扫描仪），DR胸片机3台、多功能DR机1台、数字化胃肠机3台，乳腺CR、DR各1台。并在国内较早地建立和使用了PACS/RIS（图像存储与传输）系统，实现了数字化阅片、影像存储与档案管理。
影像诊断科自成立之日起就非常重视学科建设和人才梯队的培养。前任主任周纯武教授是中国抗癌协会肿瘤影像专业委员会主任委员，中华医学会放射学分会乳腺学组前任主任委员，中华医学会放射医师协会副会长，中华放射医师协会北京分会会长，中华医学会放射学分会常务委员。现任主任赵心明教授是中华医学会放射学会腹部学组副主任委员，中国装备协会普通放射装备专业委员会副主任委员兼秘书长，中国医疗保健国际交流促进会胰腺病分会副主任委员，中国抗癌协会肿瘤影像专业委员会常委，中国医疗保健国际交流促进会放射学分会常委。另有多为专家在全国各类专业学会担任副主任委员、副会长、常委及委员等35人次，在全国各大医院放射科位居前列，还有7人次的青年学术骨干的学术任职。
建立了头颈部、胸部、腹部、乳腺等专业分组及子专业组，部分专业组专家的学术造诣达到国内领先水平。
2016年度总检查人次39万余人次，其中常规X线、CT、MRI分别完成近8万、26万余、5万余人次，近年来每年工作量平均增长18%。每年接受来自全国各地的放射摄片会诊近1万例。
始终以质量为本，有严格的质量控制体系，有完善的病理对照随诊制度，诊断符合率平均大于97%。
近年来积极开展多项国内外同步的新技术，包括结肠仿真内窥镜（CTC）、肺癌低剂量筛查、肺结节CAD辅助诊断、CT后处理重建、肿瘤能谱CT影像诊断、MRI功能成像等；积极开展影像设备辅助下微创诊疗技术，包括乳腺X线导引下乳腺钙化灶金属丝定位术、乳腺X线三维立体导引下乳腺钙化灶真空辅助活检术、乳腺MRI引导下定位术、胸部CT引导下穿刺等。
近3年发表论文142篇，平均44篇/年，其中SCI论文36篇。目前在研项目国家级课题8项，省部级课题10余项，院所级及其他课题20余项。获得国家科学技术进步奖二等奖（第2完成单位）一项、教育部科学技术进步奖一等奖（第2完成单位）和二等奖（第1完成单位）各一项。采取多种措施，促进学术交流，提高科研水平，近年来取得明显进步。
严格按照住院医师规范化培养制度对住院医师进行培养，重视研究生教育和进修生培训。几十年如一日的每天早读片，主办三届全国肿瘤影像诊断高峰论坛，主办全国肿瘤影像诊断学习班已达13届。积极支持科室医生参与国内外大型学会会议，每年选派2名左右中青年骨干至国际一流医院进修培训。
实行民主管理，集思广益，公平公正地为科室所有人员创造发展的机会，建造以人为本的文化氛围。“精诚、创新、进取、卓越”的科训，充分体现了全科同仁对肿瘤影像事业孜孜不倦的追求，努力实现科室跨越发展，卓越领先的目标。同时，大力提倡“爱岗敬业、吃苦耐劳、积极向上、甘于奉献、团结协作、服务临床”的理念和宗旨，不断提升服务质量及内涵。
