上海伽玛医院肿瘤放疗科于1998年正式成立，引进了美国Varian公司先进的高能直线加速器，以及代表当时放疗领先技术的美国NOMOS 公司生产的外置式小多叶光栅和逆向调强放射治疗计划系统（TPS），配备了全套的物理检测设备，是国内引进动态调强适形放疗技术的科室，拥有通过美国FDA认证的逆向调强适形放射治疗计划系统PEACOCK@SYSTEM)，于1999年正式开始进行神经系统肿瘤和体部肿瘤的常规放疗和调强适形放疗，成为国内开展调强适形放射治疗的单位之一。
        在华山医院、神经外科和伽玛医院各级领导的关心和支持下，肿瘤放疗科发展迅速。
        放疗科积极开展新技术、新项目。从2001年起，放疗科在国内率先应用18F-FDG 和1C-胆碱 PET / CT 显像与CT 和MRI 融合勾肿瘤靶区，开创了功能影像学和常规解剖影像学相结合的精确计划和精确放疗的新时代。放疗科还积极与相关科室组建肿瘤综合治疗协作组联合门诊，合作开展各类恶性肿瘤的综合治疗，胶质瘤的多学科联合门诊，  前列腺癌的近距离植治疗，鞍上区生殖细胞肿瘤内分泌和代谢紊乱的内科治疗等。
        目前放疗科已经发展成为全国神经系统肿瘤放疗科之一，已应用调强适形技术治疗患者五千多例，其中神经系统肿瘤占90%。包括胶质瘤、生殖细胞瘤、髓母细胞瘤、脑转移瘤、脑膜瘤和垂体瘤等。此外，放疗中心也开展其它恶性肿瘤包括鼻咽癌、喉癌、肺癌、食管癌、恶性淋巴瘤、胰腺癌、乳腺癌、直肠癌和软组织肉瘤的放疗和化疗等综合治疗，取得了较好的疗效。
       

        同时还可以应用 CT与PET 的图像融合技术，用不同的示踪剂鉴别肿瘤范围与复发。
        目前，放疗科年门诊病人量约6000 余人次。单机日平均放疗病人100 余人。收治的病人来自国内外各地，不少其它国家诸如美国、日本、印度尼西亚和马来西亚等国的病人也慕名前来就诊。

        放疗科也非常重视医务人员的培养和发展。自1999年华山医院盛晓芳副教授带领物理师孙磊和两位技术人员杨怡平、朱俐颖开始第一例患者的放射治疗开始，2001年汪洋副教授从复旦大学附属肿瘤医院放疗科博士毕业后进入放疗科工作，以及先后多位放疗医师、物理师及技术人员加入放疗科的团队，到2012年，肿瘤放疗科的医务人员已经发展壮大成为高学位、高素质、年富力强的专业队伍，拥有六位专业放疗医师，七位物理及技术人员，集临床放疗、化疗、靶向治疗、临床护理各专业于一体，技术力量雄厚，主要医生都在美国著名肿瘤放疗科接受过培训，期间培养的孙磊和董伟两位物理师考取清华大学物理专业的硕士研究生。