上世纪五十年代中山医学院附属医院已开展放射治疗，随着1964年3月中山医学院华南肿瘤医院建院，学院以中山医学院附属一、二院放射工作人员为班底组成了肿瘤医院放射科。放射科分放射诊断和放射治疗两个组，由我国著名放射学家、首任院长谢志光教授兼任科主任，放射治疗组由梁培根负责，半年后正式成立放射治疗科，开始放射治疗的临床和科研工作。

　　科室成立之初，未设病房，病人以门诊治疗为主。放射治疗设备只有1台浅层X线机、2台深部X线机，1台60Co机。继后增添了一个镭库和一台137Cs机。直到20世纪60年代后期，放疗科才从头颈科分出5张病床，由放疗医生单独管理。当时放射治疗以60Co机为主，实施等距离照射治疗技术，鼻咽癌治疗水平位列全国前茅。在谢志光、李振权、潘国英和梁培根教授等人带领下，科室提出了鼻咽癌临床分型，制订了射野规范，探索照射剂量以及低能照射的分段治疗模式，同时开展了放射生物和放射物理的研究。1974年，遵循谢志光提出的分段放疗和筛孔治疗，潘国英总结了鼻咽癌分段放疗的研究成果，作为中国代表团成员，潘国英在意大利佛罗伦斯举行的第11届国际肿瘤会议上作了相关报告。1981～1982年，潘国英参与主编了我国第一部放射治疗教科书---《放射肿瘤学》。

　　改革开放后，医院规模日益扩大，新设备逐渐引进，放射治疗进入到高能时代，从等距离照射发展到等中心治疗，依靠X线模拟机和二维TPS，完成了规范的二维放射治疗，并依靠CT等影像学进展，进一步开展了鼻咽癌临床生物学的研究。1980年医院购置一台法国产、具有电子线和高能X线的直线加速器，并配置了X线模拟机，开展了高能X线的治疗，成为华南地区最早应用高能放疗的一所医院。1983年又引进Buchler后装治疗机。1980年开始，放疗科设置了80张简易病床，1984年设正式病区收治住院病人。病区分成住院病区、东区和西区三个区，其中东区和西区负责收治门诊病人。此时科室又成立了放射物理组、近距离放射治疗组和放射设备维修组，放射治疗科已具相当规模。

　　1994年，放疗科分成放疗病区和放疗门诊两部分，实行统一管理。以张恩罴、钱剑扬为代表的专家，提出了鼻咽癌新分期的建议，促成了92’分期的制订，并在此基础上进行了鼻咽癌放射治疗的研究，从连续靶区的新概念出发，开展了不规则面颈联合野设计和剂量学研究，从而为第三阶段三维适形放疗和调强放射治疗奠定了基础。

　　2009年，亚洲最大的放疗中心——中山大学附属肿瘤医院地下放疗中心正式落成，同年12月21日起开始收治病人。新落成的放疗中心建筑面积8942平方米，共有7台直线加速器、2台CT模拟机、3台核通模拟机。这是放疗科学科建设的一个新的平台，也是学科发展新时代的开端。3DCRT、IMRT、VMAT、IGRT、SBRT、呼吸门控技术相继开始临床使用。2014年，TOMO治疗机正式投入使用。近年来，科室致力于提高精确放疗（VMAT和IGRT）的比例，至2014年底，放疗科精确放疗比例突破92%。在管理方面，科室进行了一场医生工作流程的“改革”——放疗科预约新流程开始实施。流程改革的目标是：优化流程，确保质量；挖掘资源，提高效率；平等服务，减少投诉。这一流程的实施彻底消除了多年来放疗科“放疗流程不完善，放疗排期不科学，机器负荷不均匀”的弊端。2014年，涉及医嘱、收费、电子病历等多项功能的放射治疗信息整合平台（Mosaiq Integrate Platform, MIP）正式上线，进一步深度优化了放疗工作流程，提高了工作效率。与此同时，放疗科模拟机组还创建了省青年文明号，通过营造干净整洁、温馨恬静的就医环境、实施规范化、人性化的管理等各种手段，给病人提供了周到细致的高质服务。

　　2015年5月25日，国内首台Versa HD开始收治首例患者，至此全部12台直线加速器全部投入使用，每日可接收800多例患者放射治疗，年收治癌症患者总数将突破8000例，并且全部设备均可实施调强放射治疗，其中包括Tomo及SBRT。另外，磁共振模拟定位机——MR-SIM正在安装，有望年内投入使用。

　　技术和设备的更新促进了放疗科的巨大发展，截至2015年6月全科共设有3个放疗病区及1个门诊治疗区，拥有病床201张，是华南地区乃至全国、亚洲规模最大的放射治疗中心。现有医务人员共285名（含退休返聘人员3名），其中正高级职称19名、副高级职称30人、中级及初级职称者233名。