湖北省肿瘤医院放疗科是目前中南地区规模较大的放射治疗中心，是集临床、教学、科研为一体的肿瘤临床放射治疗基地，在国内外享有较高的知名度。被授予中部医疗服务中心（武汉）国家级重点学科、国家“863”计划肿瘤立体定向放疗临床基地、湖北省立体定向放疗中心。经过近四十年的发展，科室目前拥有5个病区300张病床，放疗医师中硕博士比例高达58%，承担七项省部级科研项目，每年发表SCI文章数篇，国内核心期刊数十篇。中心的放疗设备一流，有医用直线加速器5台，其中包括中南地区首台容积调强放疗系统（VMAT），还配备有先进的大孔径CT模拟机、多套治疗计划系统、治疗网络系统等大型设备以及齐全的放疗质量控制质量保证设备。目前科室开展了包括影像引导放疗（IGRT）在内的各种三维适形和调强放疗，放射治疗设备和技术在中南地区处于较高水平，每年为省内各级医院培养大量的肿瘤放疗专业技术人才。