聊城市肿瘤医院肿瘤内科（肿瘤科）为聊城市临床重点专科。医院是山东省头颈颅脑放疗联盟副主席单位、山东省肺癌靶向放疗双精准联盟单位。设有肿瘤内科、肿瘤微创科和肿瘤放疗科。现有医护人员共66人，科室可开展各种恶性肿瘤的放疗、化疗、介入、微波消融等。

肿瘤微创科可开展超声及CT引导下细针穿刺活检技术，各个脏器囊肿的穿刺硬化治疗、超声引导经皮经肝胆管穿刺引流（PTCD）、超声及CT引导下肿瘤内注射药物、超声引导下乳腺良性结节微创旋切术、前列腺增生的硬化治疗等。

2007在聊城市率先开展了超声及CT引导下“冷循环微波消融术”微创治疗实体良恶性肿瘤技术，至今已成功治疗肝肿瘤、肾肿瘤、肺肿瘤、甲状腺及甲状旁腺肿瘤、子宫肌瘤及腺肌病等病例3000余例。

放疗科是聊城市最早开展放射治疗的科室，现有医护、物理技术人员三十余名。配备国际先进的医科达infinity、联影306电子直线加速器各一台、后装治疗机一台、GE大孔径模拟定位CT一台、Monaco计划系统和联影计划系统各一套。可开展各种肿瘤的三维适型放疗、动态调强放疗、容积调强放疗及早期肿瘤的SBRT放疗。