中国医学科学院肿瘤医院擅长胸外科、肿瘤内科、骨科、乳腺外科、病理科。作为国内举办的第一家肿瘤专科医院，医院拥有丰富的诊疗经验，科研实力雄厚，患者可自行就诊。
1、胸外科
是我国第一个胸部肿瘤外科，现为国家重点临床专科，在复旦专科声誉排行榜上连续4年位列全国胸外科第一名。科室以肺癌、食管癌诊治为重点，在肺良性肿瘤、气管肿瘤、贲门癌等肿瘤的外科和综合治疗方面一直处于国内领先地位。
2、肿瘤内科
能够全面开展手术(含微创和内镜下治疗)、化疗、放射治疗、介入治疗等多种治疗手段。在肺癌、食管癌、乳腺癌等多种肿瘤的多学科规范化综合治疗位居国内前列，部分达到国际先进水平。
3、骨科
科室的优势在于恶性肿瘤的多学科综合治疗。通过不断探索诊疗的新技术、新方法，以及综合治疗的合理应用，大大提高了肿瘤病人的生存期以及生活质量。在国内最早开展的移动式术中放疗治疗各种骨与软组织恶性肿瘤，治疗经验丰富。
4、乳腺外科
是国内最早开展早期乳腺癌保乳手术、前哨淋巴结活检手术、触诊阴性早期乳腺癌定位活检、乳腺癌术后即刻乳房再造等研究的单位。为国内普及乳腺癌保乳、前哨、触诊阴性微小病灶定位、乳腺癌整形等先进技术提供了理论、实践依据与经验。开展的乳腺癌保乳、前哨淋巴结活检、即刻乳房整形手术比例在国内名列前茅。
5、病理科
科室建立了完善的病理诊断质量控制和质量保证体系，包括头颈部肿瘤、胸部肿瘤、腹部肿瘤、泌尿男生殖系统肿瘤等各类肿瘤标本取材规范、诊断与鉴别诊断规范，为后续肿瘤诊治提供了可靠的保障。
