湖北省肿瘤医院胸部放疗科是目前中南地区规模最大的放射治疗中心，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，中心目前拥有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领先水平，每年为省内各级医院培养大量的肿瘤放疗专业技术人才。