湖南省肿瘤医院肿瘤内科主要分为以下几个亚科：
淋巴瘤、血液内科：
淋巴瘤、血液内科是以内科为主要手段治疗肿瘤的科室，有四间100级层流室，2间1000级层流室，l张水平层流床，CS-3000plus血细胞分离机1台。
治疗的肿瘤包括淋巴 血液肿瘤、肺癌、乳腺癌、肠癌、胃癌、食道癌、恶性黑色素瘤、肾癌、鼻咽癌、睾丸癌等，能开展肿瘤化疗（常规剂量化疗、剂量增强化疗、造血干细胞支持下大剂量化疗）、内分泌治疗、免疫治疗及造血干细胞移植。该科率先在省内开展外周血干细胞移植和骨髓移植治疗恶性实体瘤，并且取得了很好的疗效。本治疗项目达到省内领先，国内先进水平，荣获省厅医学科技进步奖。
该科长期从事肿瘤生物治疗和研究工作，旨在提高肿瘤患者对肿瘤的免疫力，减少术后、放化疗后肿瘤复发。先后开发自体瘤苗治疗大肠癌、肺癌、淋巴因子活化的杀伤细胞治疗恶性肿瘤。承接省卫生厅课题2项，省科技厅课题1项。
胸部内一科：
胸部内一科为本院原内一科，设立于建院之初，已有四十余年历史。科室作为湖南省医学会肿瘤专业委员会胸部内科学组主任委员挂靠单位，多年来为全省肿瘤内科培养了大批的优秀人才。该科目前是以肺癌为主的胸部肿瘤内科治疗科室。现正式开放床位69张，共有医护人员33名，其中主任医师5名，副主任医师5名，主治医师3名，硕士研究生导师3名，副主任护师1名，主管护师4名，博士研究生3人，硕士研究生2人。
该科全面开展了各种现代肿瘤内科的高精诊疗技术，积累了40多年的临床经验，擅长诊治以肺癌为主的胸部肿瘤。诊断方面，科室首创肺部微小肿块诊断性穿刺，成功率达到90%以上。
率先开展了经支气管镜针吸活检术（TBNA），率先开展了内科胸腔镜下胸膜活检术，并可开展超声内镜引导下的经支气管针吸活检（EBUS-TBNA），大大提高了肺癌及胸部疑难病变诊断的成功率。同时，科室开展了非小细胞肺癌基因诊断技术，检测基因包括EGFR、ALK、化疗疗效预测基因等，并严格执行肺癌基因检测指导下的个体化靶向治疗。
治疗方面，严格遵循国际肺癌诊治指南，实施规范化治疗和个体化治疗，使肺癌患者的预后生存期与国际先进水平接轨。科室开展了肺癌的大剂量化疗、新辅助化疗、术后辅助化疗、维持治疗、多途径化疗、放化疗同步治疗、微创胸腔置管化疗等，并开展支气管镜下微波消融、氩氦刀等气管内介入治疗。
同时，该科是湖南省疼痛规范化治疗示范病房，能够有效改善晚期恶性肿瘤患者的疼痛症状，提高患者的生活质量。科室对于罕见、疑难、复发胸部肿瘤开展个体化治疗，充分利用国际先进的药物和方法，有机结合外科手术、放疗、化疗、靶向治疗、生物治疗、介入治疗、免疫治疗以及中西医结合治疗的综合优势，为患者提供最佳的治疗方案，卓有成效的延长了患者的生存期，改善了生活质量。
该科为国内首批具有国家临床试验资质的科室，已完成上百项肿瘤诊治相关的临床研究，目前正在开展国际国内多项新药研究及相关课题。主持省、厅立项科研课题十余项，发表专业论文近百篇，主编《临床肿瘤判断与治疗学》，参编出版《临床肿瘤诊疗学》、《现代肿瘤内科学》、《基本药物手册》、《实用全科医师手册》，《临床肿瘤诊断与治疗学》，《肿瘤内科化疗手册》等专著。
该科为整体护理模式病房，拥有湖南省成立最早的肿瘤专科护理团队，率先在省内开展了PICC置管术，对血管通路化学性损伤的预防和治疗，有丰富的经验；率先开展化疗专项护理和疼痛规范化护理，开展心灵关怀护理服务，让患者对化疗有正确的认识，消除患者对化疗的恐惧心理，为患者提供身、心、社、灵的整体护理。
胸部内二科：
湖南省肿瘤医院胸部内二科是以胸部各种肿瘤内科治疗为特色，医疗、教学和科研并重的临床科室。依托于医院胸部肿瘤中心，专注于肺癌、食管癌、纵膈肿瘤等恶性肿瘤的国际规范化诊疗、个体化治疗、分子靶向治疗及最新抗癌药物临床研究。
科室正式开放床位55张，共有医护人员30名，其中中南大学博士生导师1名，硕士生导师2名；主任医师3名，副主任医师5名，副主任护师3名；博士研究生5名，硕士研究生4名，在读硕士研究生10名。
科室是医院重点培育科室和优质护理示范病房，开展肺癌、食道癌、纵膈肿瘤、胸膜恶性肿瘤等胸部肿瘤的精确诊断和精准治疗。
目前开展的基因指导下的肺癌个体化治疗，CT引导下肺部肿块穿刺、纤维支气管镜等临床诊疗操作技术在省内领先；开展超声内镜引导下的经支气管针吸活检（EBUS-TBNA）新技术，为肺部及纵隔疑难肿块的诊治提供了新的手段；在省内开展恶性肿瘤的时辰化疗。
开展规范化的疼痛治疗护理，获得湖南省卫计委癌痛规范化治疗示范病房称号；开展无呕病房建设，积极预防和治疗化疗相关性恶心呕吐，被授予省级化疗呕吐控制规范化管理优秀科室。科室注重与国际和国内先进水平接轨，主持和参加国际、国内多中心的临床协作和临床研究四十余项，为患者提供治疗，将先进的治疗手段应用于临床，不断提高诊疗水平。
科室多名人员在国内及省内多个肿瘤学术团体任职，其中邬麟主任担任中国南方肿瘤临床研究协会（CSWOG）常务理事兼肺癌专业委员会副主委，中华医学会肿瘤学分会肿瘤内科学组委员，中国抗癌协会临床化疗专业委员会委员，中国临床肿瘤学会（CSCO）青年专家委员会常委，湖南省健康服务业协会肿瘤防治分会理事长等职，并担任湖南省抗癌协会多个专业委员会副主委。
科室具有较强的学术影响力，多次牵头举办国内有影响力的大型会议，科室成员多次在国内外肿瘤学术会议做精彩发言，传递前沿抗肿瘤资讯，分享肿瘤诊治的新进展，获得国内外同行认可及称颂。近年来承担国家级和省级各类科研课题十余项，在国际刊物及国家级刊物发表论文百余篇，获得省医学科技奖三等奖两项。
胸部内二科全体医护人员将本着以病人为中心的服务理念，以精湛的技术、良好的医德医风和高度的责任感竭尽所能为广大肿瘤患者提供优质服务。
肺/胃肠内科：
肺/胃肠（肿瘤）内科专注于肺癌、胃肠肿瘤的国际规范化诊疗、个体化治疗、分子靶向治疗及最新抗癌药物临床研究，具有国内领先的诊疗及专科护理水平，在肺癌精准靶向治疗、胃肠肿瘤靶向治疗上积累大量成功案例，尤其对疑难病例、化疗耐药、靶向药耐药病例有非常丰富的临床实践经验。
医护团队结构整齐，医生均有硕、博士学历，具有肿瘤内科、呼吸内科、肿瘤放疗、病理与病理生理学、生物统计学等多学科背景。
注重临床、科研结合，能熟练开展精确定位肺部肿块穿刺等先进临床操作，对疑难病例诊治有非常丰富的经验；肺癌靶向治疗临床、基础研究在本院首获“国家自然科学基金”支持，并在美国癌症研究学会（AACR）、国际抗癌研究大会口头报道，实现肺癌研究在高水准国际会议上展示零的突破；靶向TrxR1的国家1.1类新药BBSKE，在本科完善临床前实验并推向I期临床研究。
获省级医学奖励3项，承接10余项国际多中心随机对照临床研究，国家自然科学基金、省自然科学基金科研课题多项，国内外核心期刊发表论文40余篇，SCI源期刊 4篇。
学科带头人杨农教授专注于“肺癌的精准治疗”、胃肠肿瘤靶向治疗，尤其擅长疑难病例诊疗，化疗耐药、靶向药耐药病例治疗，培养研究生多名，多年来由他带领的医学团队用“精准治疗”为癌症患者打开通往康复之路的希望之门。
乳腺内科：
乳腺内科是我省唯一以乳腺癌内科治疗为特色的乳腺肿瘤专科，中南大学硕士授权点，目前以欧阳取长博士为学科带头人，湖南省医学会肿瘤化疗专业委员会乳腺癌学组、湖南省妇幼保健与优生优育协会妇科与女性肿瘤防治专业委员会均挂靠科室。
科室采取化疗、内分泌治疗及靶向治疗等综合治疗手段治疗早期及中晚期乳腺癌，坚持规范化、个体化治疗的理念，积极探索乳腺癌治疗的新技术、新方法，紧跟国际前沿，并将循证医学最新成果应用于临床，在乳腺癌术前新辅助治疗、术后辅助化疗、晚期乳腺癌解救治疗方面取得了可喜的成就，提高了乳腺癌患者的治疗效果。
科室不仅注重患者的生存率，也注重患者的生活质量，不仅注重治疗效果，也注重治疗毒副反应的预防和处理，不仅注重躯体疾病的治疗，也注重患者的心理支持和康复指导，使乳腺癌患者得到规范化、个体化的全身心医治，乳腺癌患者的生存率得到明显提高。
近年来科室广泛参与省内外的各种学术交流活动，学科影响力不断提升，科室参与乳腺癌领域多个国内指南与共识的制订与修改，参编多本乳腺癌专著，目前，科室承担或参与乳腺癌临床试验20余项，已完成多项，承担乳腺癌相关课题多项，每年招收硕士研究生1-2名，科室不断开展乳腺癌综合治疗研究，不断更新技术，已成为集乳腺肿瘤治疗、康复为一体的省内领先、国内一流的乳腺内科。
科室秉承以人为本、以病人为中心的理念，始终认为与患者相互沟通、理解、信任是共同战胜疾病的基础，同时以向患者提供规范化、个体化最佳治疗作为义不容辞的责任，连续多年评为医院先进集体，被中华全国总工会授予全国五一巾帼标兵岗，成为湖南省红十会粉红丝带爱心病房，国家卫计委癌痛规范化治疗示范病房，多次接受国家及省相关领导视察及省内外同行的参观。
消化、泌尿内科：
消化、泌尿内科是本院医疗、教学、科研紧密结合的临床科室，开展各种恶性肿瘤内科先进诊疗技术，以消化道肿瘤、泌尿生殖系统肿瘤等化疗及靶向治疗为主攻方向。现为湖南省医学会消化肿瘤内科学组组长单位，为我省消化肿瘤内科治疗中心、泌尿肿瘤内科治疗中心。科室目前有专业技术人员30人，其中主任医师2人，副主任医师7人，博士3人，硕士研究生6人，副主任护师1人，主管护师4人，护师8人。开放病床69张。
每年收治来自省内外众多肿瘤病人。科室目前为全省唯一消化道肿瘤内科治疗中心，主攻消化道、泌尿及生殖系统恶性肿瘤的内科治疗。
依托于消化道、泌尿及生殖系统肿瘤中心，科室主要开展胃癌、肠癌、食管癌、胰腺癌、胆囊癌等消化道肿瘤和肾癌、膀胱癌、前列腺癌、睾丸肿瘤等泌尿及生殖系统恶性肿瘤的化疗、靶向治疗及生物治疗，同时在肺癌、乳腺癌、恶性淋巴瘤、鼻咽癌等常见肿瘤的内科治疗领域及腹腔持续热灌注化疗颇有建树，在国内具有一定影响。
率先在省内应用法国多通道电脑程控输液泵，开展恶性肿瘤的时辰化疗；率先在省内开展定位CT引导下的肺及纵隔肿块（包括小于1厘米的肺部肿块）穿刺的自动切割活检术、同轴穿刺术，取材率100%，诊断符合率90%以上，穿刺并发症的发生率1%以下。
广泛开展了肿瘤患者的基因多态性检测，从分子肿瘤学及分子药理学方面对肿瘤的疗效及毒性进行预测，提高了患者的疗效，降低了化疗的毒性，使治疗水平迈上了一个新的台阶，达到国内先进水平。开展多科协作诊治和科内会诊制度，根据病人的病情，结合最新国际诊治指南及循证医学原则实行个体化治疗。
科内承担国家抗肿瘤新药的临床研究任务，并在消化道肿瘤、肺癌、乳腺癌等治疗方面与全国多家医疗机构进行了多中心的临床协作，进一步提高了治疗水平及在国内的影响。近年来承担了厅、省级各类科研课题6项，积极开展新技术项目，发表文章50余篇。
培养了数十名进修、实习医师，有多名进修医师成为地、市、县级医院肿瘤科主任。科室成立了质量控制（QC）小组，开展的QC活动获得省级一等奖，同时获得了“全国优秀质量管理小组”的称号，也被评为“省卫生系统芙蓉标兵岗”。
科室拥有一支高素质、护理业务强的护理队伍，有心灵关怀师、化疗专科护士、造口护士、营养小组成员，在肿瘤化疗护理方面积累了丰富的临床经验，先后参与多项护理科研课题，针对肿瘤化疗病人的护理特点，大力开展经外周静脉穿刺置管（PICC）及使用微电脑输液泵等护理新技术。
在全省率先开展B超引导下PICC置管及输液港植入术，解决了高难度穿刺血管病人的静脉化疗问题，保护病人的血管，精确化疗给药时间，减轻了病人的痛苦；对化疗所致静脉损伤有行之有效的护理方法，提高了生活质量及治疗效果。注重病人的康复护理，消化道肿瘤术后造口护理及社会、心理、身体的整体护理，同时承担湖南省化疗专科护士及PICC专科护士的临床培训工作。
肝胆胰内科：
肝胆胰内科经过20余年的建设和发展，培养和造就了一支具备临床肿瘤学、肿瘤内科学、微创外科学和介入诊疗学等多门学科知识和丰富实践经验的临床医疗护理队伍。
现有主任医师1人，副主任医师6人，副主任护师1人，主治医师2人，主管护师2人，护师5人。科室固定床位52张，有独立的肿瘤射频消融治疗手术室和介入治疗手术室，拥有新一代美国泰科产Cool-tip冷循环射频消融治疗系统两台、美国GE公司产L5型彩超一台、GE9900型移动DSA一台、日本东芝产EUB-25型B超仪一台、荷兰飞利浦产自动心电监护仪一台等先进设备。
科室坚持以肝癌、肺癌、乳腺癌、鼻咽癌、淋巴瘤、肾癌、胆囊癌、胰腺癌、和胃肠道肿瘤等实体瘤的内科化学治疗为重点，在恶性肿瘤的根治性化疗、新辅助化疗、辅助化疗、姑息性化疗、内分泌治疗、分子靶向治疗方面积累了丰富的临床经验和大量的临床病例资料。
科室坚持以肝癌非手术综合治疗为特色，其综合治疗方法和临床疗效在国内外处于领先水平，肿瘤射频消融治疗是全国开展最早和完成病例数最多的医院。
在国内率先开展了小肝癌射频消融治疗，肝癌射频消融治疗联合立体定向放疗，肝癌射频消融治疗联合动脉插管栓塞化疗，肝癌肝动脉插管栓塞化疗联合立体定向放疗，肺癌射频消融治疗联合全身化疗，结直肠癌、乳腺癌、肺癌、鼻咽癌、胃癌等肝转移癌射频消融治疗联合全身化疗。至2014年11月，已完成肿瘤射频消融治疗2400余例次，肝癌肝动脉插管栓塞化疗10000余例次。
科室目前承担湖南省科委课题五项，获科研经费40万元，获湖南医学科技进步奖三等奖一项。发表第一作者论文40余篇，在国外发表第一作者SCI文章三篇，影响因子达30多分。是国家卫计委临床药理基地肿瘤专业科室，是湖南省肿瘤医院成立以来第一个参加国际多中心新药临床实验科室，目前有多项国际多中心临床试验研究正在进行。
老干特需/头颈肿瘤内科：
湖南省肿瘤医院老干特需/头颈肿瘤内科开科于1985年，其科室名称历经了内二科、老干内科、高知内科、VIP内科、特需内科的转变，是本院最早成立的肿瘤内科之一，也是本院唯一的一个特许收治病种涵盖多种常见肿瘤的综合内科，如肺癌、乳腺癌、消化道肿瘤、头颈部肿瘤及淋巴瘤等。
老干特需/头颈肿瘤内科是湖南省委老干部局直属的老干病房，下辖39A及39B两个病区，拥有床位53张，其中A区床位9张，B区床位44张。医院一直给予最强有力的人力物力支持。本科室不仅拥有全院条件最为优越、环境温馨舒适的病房，而且在人员配置方面也是举全院之力挑选优秀人才考核上岗。此外，医院对住院患者特许了一些绿色通道，对部分患者和部分诊查项目予以适当的优先与关照。
科室是医院首批中南大学研究生培养点，湖南省疼痛规范化治疗示范病房，全国临床药师培训基地定点临床科室，院级重点培育科室，全国肿瘤专科护士培训基地，县级骨干护士的培训基地，PICC培训基地。近年来多次被省卫生计生委和省委老干部局授予省直医疗单位先进科室、医院先进集体等光荣称号。
目前科室拥有医生9名，护理人员26名。其中博士5名，硕士2名。主任医师3人，主任护师1名，副主任医师3名，副主任护师2名，多名护士拥有PICC置管资格证和肿瘤专科护士化疗给药高级证书。
日间化疗中心：
日间化疗病房的主要任务是为年龄在18-75岁之间，一般情况较好、合并症较少的癌症患者提供一个标准规范的化疗场所，同时可兼顾恶性肿瘤的靶向治疗、生物治疗、内分泌治疗以及癌性疼痛的治疗。遵循综合治疗、规范化治疗以及个体化治疗原则，特别在胃肠道癌、乳腺癌、肺癌、恶性淋巴癌及头颈部癌的化疗中显示出明显的科室特色优势。
病房位于医院9号楼3楼，拥有床位25张，治疗躺椅24张。病房宽敞明亮、设施完备，所有房间均有电视机、空调，较高级的床位配置有独立卫生间、厨房等设施。能满足几乎所有化疗需求，医生团队共6名，由各专科选派业务精湛的具有副主任医师及以上职称的专家组成，技术力量雄厚。护士团队共10名，其中副主任护师2名，均具有长期的一线护理经验。
病房一直本着“为患者控制时间、经济成本，为医院节约医疗资源”这种让医患双方互惠的建科初衷，每年收治住院患者三千余人。患者平均住院费用较普通内科化疗病房降低近40%，平均住院时间减少约30%，而患者的治疗质量几乎没有任何影响。
日间化疗病房全体医护人员愿以最先进的医疗技术和最热情的服务为您的健康保驾护航。
甲状腺肿瘤内科：
放射性核素肿瘤治疗是一种系统特异性的靶向治疗，其主要是利用载体或采取介入措施，将用于治疗的放射性药物定向运送到病变组织和细胞。
通过该处组织与细胞主动摄取放射性药物，使放射性核素的照射剂量主要聚集于肿瘤组织内，通过放射性核素衰变时释放出的短射程的α、β射线、俄歇电子、内转换电子产生的生物电离作用，导致受照范围内局部组织细胞繁殖能力丧失、代谢紊乱、细胞衰老或凋(死)亡，从而达到治疗目的，而对周围组织的损伤很小。
这一方法综合了放射治疗和靶向治疗的优势，对肿瘤细胞起到选择性杀伤的特点使得肿瘤放射性核素治疗越来越引起人们的重视，在肿瘤综合治疗中起到了举足轻重的地位。
甲状腺内科/核素治疗科于1999年成立，开展了甲状腺结节，甲亢、分化型甲状腺癌及其转移灶的治疗、难治型甲癌及其转移灶的治疗，恶性肿瘤骨转移灶的核素治疗等项目，是国家级核医学专业临床药理基地，省核学会、省核医学专业委员会主委及副主委单位。
新近开展131I标记单克隆抗体靶向放射免疫治疗恶性肿瘤，125I粒籽植入恶性肿瘤，125I粒籽刀治疗难治型甲癌及其转移灶等新技术。
2010年住持卫生部科技发展中心《瘤内免疫靶向放疗联合微波消融技术治疗肿瘤的临床研究》，2011年主持《免疫靶向放疗联合125I粒子植入内放疗治疗晚期癌症》课题。卫生部放射免疫治疗课题指导医院，省癌痛规范化治疗示范病房。2013年高标准打造的核素治疗新病房投入使用，拥有床位40张。
病房拥有一流的技术专家团队， 其中主任医师2人，副主任医师2人，主治医师3人，医师2人；副主任护师4人，主管护师4人。临床医生均为硕士以上学历，均具有丰富的临床诊疗经验。目前承担主持卫生部课题二项；参与科技部863课题一项；主持省科委及卫生厅课题各多项，近年来在核心期刊发表论文50多篇，其中多篇被评为优秀论文。