放射治疗科成立于1976年，是辽宁地区最大的肿瘤放射治疗基地，是中国医科大学、大连医科大学硕士学位授予点，也是国家肿瘤放射治疗住院医师规培基地。2018年获批辽宁省放射增敏与组织防护重点实验室。科室分设5个放疗病区和1个放疗技师组，编制床位250张。
科室拥有先进的放疗设备，其中包括TomoTherapy HD 1台，瓦里安直线加速器3台、医科达直线加速器1台, 大孔径CT模拟定位机1台、计划设计系统（包括Pinnacle、Eclipse、MIM等）27台，近距离治疗机及热疗机2台。率先在省内开展螺旋断层调强放疗（TOMO）、旋转容积调强放疗（VMAT）、图像引导放疗（IGRT）、普通调强放疗（IMRT）、适形放疗（CRT）等技术。在肺癌、乳腺癌、大肠癌及头颈部肿瘤的精准放疗方面达到国际国内一线肿瘤医院水平。先后开展了小肺癌SBRT、基于PET-CT引导下生物靶区勾画、大病灶分层放疗、保乳术后俯卧位放疗、乳腺大分割放疗、超声辅助乳腺癌瘤床定位、直肠癌新辅助放化疗、头颈部肿瘤缩小靶区放疗等先进技术，在国内达领先水平。
科室注重科研，实力雄厚。正在进行的国家、省、市级课题28项，与国际国内多家著名的肿瘤治疗中心签订了合作课题及多项Ⅲ期临床研究，合作课题15项。近年来，发表中英文论文50余篇，编著中英文专著15部；获辽宁省医学科技三等奖2项、吉林省科学技术二等奖1项，省级科技成果3项。
