中南大学湘雅医院放射科，于1930年代设立放射科，是我国最早建立的放射科之一；1980年代开始招收硕士研究生，是全国首批硕士学位授予点，现为影像医学与核医学博士研究生授予点，并常年招收博士后。首任科主任黎光煦教授是我国放射学开山鼻祖之一，历任科主任还有肖剑秋教授、王焕申教授、彭光春教授、王小宜教授，现任科主任为廖伟华教授。
经过数十位放射学前辈多年的不懈努力，上世纪八十年代即已形成了以普通X线、CT、MRI、放射介入为基本架构、诊疗品类齐全的综合性大科室，并逐步形成了神经影像、心胸影像、腹部影像、骨关节及头颈影像、放射介入、人工智能及功能与分子成像六个稳定的亚专业方向。科室现为湖南省医学会放射学专业委员会候任主委单位、中南大学分子影像研究中心，湘雅医院放射介入中心及神经影像中心挂靠该科。
放射科拥有一支技术精湛、医德高尚的医务队伍。现有职工156人，其中医生56人，科研、技术、护理及工程师等100人。正高级职称11人，副高级职称24人，获博士学位者35人，全国优博1人，博士后7人（含4人在站），人才梯队结构合理。
现科内担任中华医学会放射学分会全国委员1人、学组副组长2人、各专业学组委员7人，中华医学会影像技术分会全国委员1人；中国医师协会放射医师分会常务委员1人、介入医师分会全国委员1人、医学技师专业委员会全国委员1人；全国高等学校医学影像学专业教材评审委员会委员1人；湖南省医学会各专业委员会（放射学专业委员会、介入专业委员会、影像技术专业委员会）候任主任委员2人、副主任委员1人、常务委员2人、委员6人；任职各种杂志编委10余人。
获“湖南省科技创新领军人才”称号1人、“湖湘高层次人才聚集工程创新创业人才”称号1人。
科室现设有普通放射检查室11间、CT扫描室7间、MRI扫描室8间、介入手术室4间、大型医学影像阅片室4间；开设常规介入门诊，并设有介入专科病房（14病室放射介入病房）。
配备国际先进的医疗影像设备，包括MRI机8台（其中3.0T高端MRI机5台）、CT机7台（其中64排以上高端CT机5台）、大容量数字血管成像（DSA）机3台、数字化乳腺钼靶机1台、DR机8台、移动DR3台、CR机1台、数字胃肠机1台及相应的影像工作站数十台，建成完善的PACS系统，所有影像资料均可通过网络系统实时查询图像和报告，极大方便了临床医师和患者。
科室自1981年开始定期举行的“胸部疾病讨论会”开创了由放射科主导、多学科参与的多学科诊疗模式，并一直持续至今；本世纪初开始的“神经影像会诊中心”也是由放射科主导的另一多学科诊疗小组，这2个多学科小组成为该科多年来的传统优势项目，已辐射周边省份； 2021年，该科又牵头组建了“腹部腹部影像多学科疑难病会诊小组”。
此外，该科还开展了“肝癌联合门诊”、“炎症性肠病联合门诊”、“胆胰肿瘤联合门诊”、“妇科肿瘤联合门诊”、“胸部疾病影像专家门诊”、“神经疾病影像专家门诊”等特色门诊；同时也参与了包括“肺癌MDT”、“胃癌MDT”、“结直肠癌MDT”等多达30多个专病多学科诊疗小组，进一步加强与临床相关学科的合作。
医疗方面：普通放射年均检查达21万余人次、CT检查达46万余人次、MRI检查达25万余人次、介入诊疗达6千余人次。科室在坚持常规影像诊疗项目齐全与规范的基础上，积极开展了多种影像诊疗新技术的临床应用，其中多项医疗新技术获得校级或院级医疗成果奖。
在各系统的磁共振功能成像、脑（脊）神经磁共振成像、肺结节筛查系统平台、心脏磁共振、CT或MRI灌注成像、全身各部位血管成像、脊柱拼接以及脑动脉瘤、布-加氏综合征、主动脉夹层、恶性肿瘤介入治疗等方面均形成一定特色，属于全国领先项目。
科研方面：科室强调基础与临床研究结合的重要性，聚焦三个前沿方向：
①基于影像组学等多组学、功能影像结合人工智能技术探讨重大疾病的早期诊断以及发病机制等；
②结合影像新技术和分子影像技术研发多功能、多模态新型影像对比剂及转化；
③介入消融联合免疫治疗原发和转移性实体瘤的基础与临床研究，做了一些原创性研究。
近5年来，发表科研论文180余篇，其中国际SCI期刊论文100余篇，影响因子20分以上2篇、10分以上8篇，放射学国际顶刊“Radiology”论着3篇。承担各级科研课题36项，其中国家科技部重点专项课题1项、国家自然科学基金项目8项。“神经系统疾病MRI诊断系列研究”获湖南省科技进步奖二等奖， “肝癌综合影像学诊断与介入治疗研究” 获湖南省科技进步奖三等奖。获得专利12项。
教学方面：年承担五年制、八年制等临床医学生300余人的医学影像学教学任务。目前科室有博导3名、硕导16名，已培养硕士及博士研究生170余人。科室是国家住院医师规范化培训示范基地，为“全国放射影像住院医师培训精英教学医院联盟”成员，多次在全国会议上分享住培管理经验，年接收住培学员及轮科医师100余人，连续4年住培结业首次通过率100%。已主编出版教材、专著10部，参编全国规范化教材3本。
发表教学论文20余篇，承担教学课题17项。多名教师荣获国家级、省级、校级教学奖励，其中：全国优秀住培基地主任2人，湖南省优秀住培基地主任1人，全国高等医学院校青年教师教学基本功比赛二等奖1项，全国高校（医学类）微课教学比赛一等奖1项，湖南省普通高校多媒体课件大赛一等奖1项，中南大学教学质量优秀奖11项，中南大学青年教师十佳讲课奖1项，中南大学教学成果奖2项。
中南大学湘雅医院放射科已经成为集医疗、教学、科研为一体协同进步，影像诊断和介入治疗共同发展的国内一流医学影像中心。