北京大学肿瘤医院擅长肿瘤内科、胸外科、核医学科、超声科、病理科。学科技术力量雄厚、医疗设备齐全、医疗特色突出，为临床诊治提供可靠基础和保障。
1、肿瘤内科
是国家肿瘤学重点学科，在多种常见肿瘤诊治方面居国内外先进水平，其主持和承担多项国家级重点研究课题，并拥有教育部、北京市“恶性肿瘤发病机制及转化研究”重点实验室。在肿瘤基因治疗结合放疗、热疗的科研和临床方面达国际领先水平。
2、胸外科
科室集医、教、研于一体，以肺癌和食管癌的临床诊治为重点，同时积极开展对于纵隔肿瘤、胸壁、胸膜及软组织肿瘤的临床诊治工作。胸外科在肺癌手术中气管及支气管袖状成形手术、肺血管成形、电视纵隔镜淋巴结切除活检术等方面居国内先进水平。
3、核医学科
是集医、教、研为一体，以肿瘤检出、诊断、分期、疗效评价为临床工作核心的医技科室，承担全院的核医学诊断和治疗工作，科室专业实力高超，解决了大量的疑难病例诊断问题。
4、超声科
是北京市卫生局重点扶植学科，共获得部市级科研成果十六项，科室在国内首先开展超声引导穿刺细胞学检查、穿刺抽液、超声引导穿刺肿瘤内注药局部治疗。在肝癌射频消融治疗领域有多项创新，肝癌灭活率及患者生存期处于国际先进水平。
5、病理科
是全院建科最早的科室之一，也是全院骨干科室。科室承担确定肿瘤性质、明确肿瘤分类、提供预后预测指标、分子病理检测及诊断等工作任务，为临床治疗提供依据。在消化道肿瘤、肺癌、乳腺癌、淋巴瘤、黑色素瘤等病理诊断领域具有诊断优势。
