天津医科大学肿瘤医院擅长肺部肿瘤科、胃部肿瘤科、胸外科、血液科、病理科。科室医疗、教学和科研工作量及技术力量居地区各大医院的前列。
1、肺部肿瘤科
是国家重点学科，临床开展人工智能辅助治疗技术（达芬奇机器人辅助胸部手术），单孔胸腔镜下肺叶切除及精准肺段切除术等特色技术，科室收治外地患者比例较高，体现了强大的学科优势和辐射力。并长期承担本地兄弟医院及外埠单位胸外科医师的进修培训工作。
2、胃部肿瘤科
目前是中国抗癌协会胃癌专业委员会候任主委单位，中国抗癌协会胃癌规范培训示范基地。在胃癌标准手术、局部进展期胃癌的腹腔热灌注化疗、胃切除术后消化道重建等方面居全国前列。
3、胸外科
是全国重点专科，科室在胸部肿瘤的诊断和治疗等方面见长，开展常规的食管癌根治手术、纵隔肿瘤切除术等。食管肿瘤微创外科是该院胸外科的重要组成部分，为国内首个以微创外科为特色的胸部肿瘤治疗专科。
4、血液科
是设立在大型肿瘤中心的血液专科。学科医教研发展全面，临床科研水平位居于国内前列，已经成为华北地区血液病，特别是血液肿瘤诊治、科研和专科技术人员的培训中心之一。
5、病理科
现为临床重点专科建设单位，在肿瘤的病理诊断、科研及教学方面均居天津市领先、国内先进水平。疑难病理会诊逐年增加，覆盖以北方和西北为主的十几个省市自治区，尤其淋巴造血类肿瘤的病理诊断已形成区域优势，会诊病人来自全国各地。
