中国人民解放军总医院放射诊断科，暨原301医院放射诊断科，成立于1954年，是集医疗、保健、教学、科研工作于一体的综合性放射影像诊断中心。2018-2021年科室连续四年放射专科排名全国前三。

放射诊断科是全国最早一批获得硕士、博士学位授予权的放射诊断科。1997年设立为全军医学影像专科中心。为总医院研究型科室，入选国家重点专科军队建设项目，首批入选北京市专科医师培训基地、国家住院医师培训基地。

现有专业技术人员142人，平均每年招收四生约210人，总人数超过350人，其中包括中央保健委员会会诊专家、中央军委保健委员会会诊专家等高职专家25人。

全科医疗科研设备总价值超过4.5亿元，设备规模居全国前列。现有世界先进水平的磁共振扫描仪15台（含7.0T人体临床科研双模磁共振扫描仪1台，3.0T磁共振扫描仪7台），CT设备14台，DR设备9台、介入诊疗设备2台等，放射诊断科检查项目齐全，涵盖全身多个系统的磁共振、CT和普通X线成像。

开展了多项国内外领先水平的特色业务：磁共振引导下超声聚焦刀治疗特发性震颤、帕金森病等神经系统疾病和腹部占位性病变；脑部、胸部、腹部重大疾病多模态影像评估；纳米刀肿瘤消融治疗；CT、MRI引导肿瘤冷冻消融术、氩氦刀诊疗；心脏、大血管及冠状动脉支架及搭桥术前术后CT评价；乳腺癌、前列腺癌、全身转移早期筛查等。获得国家、军队及省部级以上奖励的创新技术10余项，国家专利30余项。