协和医院肿瘤中心于2013年被国家卫计委评为国家临床重点专科建设单位，是国家药品监督管理局（SFDA）临床药理试验基地，教育部“肿瘤侵袭转移和生物靶向治疗”重点实验室建设单位。

本中心从1987年开始组建，经过二十九年的逐步发展，肿瘤中心目前开放病床1016张。开设有8个肿瘤放疗和肿瘤内科亚专科共16个病区，肿瘤外科开设有胸部肿瘤、腹部肿瘤、乳腺甲状腺肿瘤、骨软组织肿瘤4个病区，另开设有细胞生物治疗、中西医结合、介入治疗等专业病房。中心拥有一批在各亚专科领域颇具造诣的资深教授，以及学有专长、年富力强的中青年专家，他们在国内、省内多种肿瘤学术团体中担任职务。肿瘤中心现为中华医学会肿瘤放射治疗分会、中国医师协会肿瘤医师分会/肿瘤放射治疗医师分会、中国抗癌协会淋巴瘤专业委员会常委单位，湖北省抗癌协会肿瘤放射治疗专业委员会、湖北省放射肿瘤学会侯任主任委员单位，湖北省抗癌协会靶向治疗专业委员会、淋巴瘤专业委员会、介入治疗专业委员会、骨软组织肿瘤专业委员会、小儿肿瘤专业委员会主任委员单位，湖北省肿瘤学会、武汉市肿瘤学会副主任委员单位，湖北省抗癌协会副理事长、肺癌、鼻咽癌等12个专业委员会副主任委员单位，具备提供优质医疗服务的顶尖医学人才。

放射治疗是肿瘤中心最大的学科亮点，2015年被确定为“武汉市肺癌精确放疗临床医学研究中心”。肿瘤中心曾分别于2003年和2010年率先在华中地区开展了调强适形放射治疗(IMRT)和旋转容积调强放射治疗（RapidARC）新技术。配备有国际领先的射波刀（Cyberknife）系统和5台医用直线加速器、2台后装治疗机、放疗专用的大孔径CT模拟定位机和完善的放疗质控质保设备。目前中心每天接受放疗的病人近400人左右，为我省放疗工作量最大的肿瘤中心。

肿瘤中心将“以患者为中心”和“以多学科专家组为依托的诊疗模式”有机结合，自2012年逐步开展了胃肠肿瘤，胸部肿瘤，头颈肿瘤和乳腺肿瘤的多学科综合诊治（MDT）项目，保障患者得到最规范的诊疗方案。

在 “精确治疗”领域，肿瘤中心也一直处于在国内领先水平，近5年已承接20余项国际多中心靶向治疗新药临床研究，是国内综合医院肿瘤专科最早提倡药物基因组学指导下个体化治疗的单位之一。