西安市中心医院肿瘤科、西安市肿瘤研究所始建于1995年，建立初期隶属于本院普外科，主要从事肿瘤外科工作。随着医院的发展，于2003年9月正式成立肿瘤科。2004年6月成立西安市肿瘤研究所。同期与兄弟医院联合开展肿瘤的个体化治疗检测和放疗及微创工作。2017年批复成立西安市肿瘤医院，2019年成立西安市肿瘤防治中心和肿瘤微创中心国家示范基地。目前是一所集肿瘤的医疗、技术、教学、科研、预防于一体的肿瘤综合专科治疗中心。现有床位60张，分四个综合治疗病区。是西安市唯一癌痛规范化治疗示范病房和组长单位。
该科现有医护人员30名，其中教授、主任医师3名，副主任医师4名，90%具有硕士以上学位和研究生学历，3名博士；所有医护人员均受过专科培训，多数具有丰富的临床工作经验和丰富的护理技能。
该科开展各种良性肿瘤和交界性肿瘤及恶性肿瘤的诊断和综合治疗（手术、放疗、介入微创治疗、内科治疗、中医中药治疗及物理治疗等）工作。尤其擅长综合治疗方案的制定和实施以及在基因检测指导下的个体化治疗。
该科主要从事胸部肿瘤（乳腺肿瘤、肺肿瘤、胸膜肿瘤、胸壁肿瘤、纵隔肿瘤、食管肿瘤）；腹部肿瘤（胃肿瘤、小肠肿瘤、大肠肿瘤、胃肠间质瘤；肝肿瘤、胆囊肿瘤、胆管肿瘤、胰腺肿瘤、脾脏肿瘤）；盆腔肿瘤（肾上腺肿瘤、肾肿瘤、输尿管肿瘤、膀胱肿瘤、前列腺肿瘤、睾丸肿瘤、阴茎肿瘤；卵巢肿瘤、输卵管肿瘤、子宫肿瘤、阴道肿瘤、外阴肿瘤）；头颈、四肢部肿瘤（头颈部肿瘤、黑色素瘤、骨和皮肤软组织肿瘤）及全身淋巴瘤、多发性骨髓瘤等实体瘤的诊断和综合治疗。
为了体现以病人为中心的诊治模式，该科联合了国内、院内、外十多位肿瘤专家，建立了一个由多学科专家组成的高水平的专业队伍，建立了“肿瘤专家联合会诊制度”和设立了“肿瘤综合治疗病区”，为病人制定合理的综合治疗方案。肿瘤的综合治疗病区分为：胸部肿瘤治疗组、腹部肿瘤治疗组、盆腔、头颈、四肢肿瘤治疗组及肿瘤综合康复和姑息治疗组等四个专业组。每组实行“首诊专家负责制”和“多学科协作诊断治疗制”及“患者全程管理制度”，采用综合治疗手段，走中西医结合道路。
科室坚持以循证医学为基础、规范化综合治疗和个体化治疗为原则，同时注重医疗、技术、教学、科研四者的紧密结合，力求与国际肿瘤治疗水平同步发展。该科始终执行三级医师查房制度，对疑难病例进行讨论、会诊制度；加强晚期肿瘤患者的姑息治疗及护理，为患者提供最佳的治疗方案及全方位优质护理。他们承诺：视患者如亲人，用“生物—心理—社会”的现代医学模式服务于患者，以先进的设备、高超的技术、优质的服务和负责的态度使患者得到合理、满意的治疗。
