1964年建院初期，我国著名病理学家梁伯强指派陈灼怀筹建和主持肿瘤医院病理室。科室有业务技术人员3人，开展常规肿瘤病理诊断工作，为病理学科的发展打下了良好基础。1978年陆献瑜调入肿瘤医院，任病理室主任。创办全国肿瘤病理进修班，编写临床病理电化教材。医务人员增加至6人，病理诊断和科研工作得到了长足发展。
1986年，肿瘤医院病理室与肿瘤研究所病理室合并成立了病理科，冯本澄任主任，率先开展了电镜在肿瘤病理诊断中的应用，使病理诊断精确至亚细胞水平。1994年，林汉良任病理科主任。进一步加强与院外同行包括中山医科大学病理教研室间的人员和业务交流与合作，逐步开展了免疫组化技术在临床病理诊断中的应用，科室病理诊断水平显著提高。2000年，吴秋良任病理科主任，积极推动开展分子病理检测服务，2007年获得卫生部临检中心颁发的临床基因扩增实验室技术验收合格证书，技术水平和检测项目数量逐年提高。2010年成为广东省卫生厅住院医师培训基地。2012年，分子病理从病理科中分离出来，成为“分子诊断科”。2015年成为国家住院医师规范化培训基地。
2011年，云径平任科主任以来，为了适应医疗规模持续快速增长和肿瘤个体化治疗的发展趋势，医院通过了病理科十年发展规划。突破常规，大量招聘、引进专业人才；充实硬件，改善工作环境；提高病理医技人员待遇；建立科学的病理人才培养体系；试行亚专科化；逐步推行病理诊断和技术的质量控制、信息化；增加与国内外同行的交流，提升合作水平。病理科进入了快速发展时期。2012年被评为广东省临床重点专科。2014年牵头成立广东省抗癌协会肿瘤病理专业委员会，云径平教授荣任首届主任委员。
目前，科室建筑面积近3000平米，在岗人员82人，其中医生38人，规培医师12人，技术员31人，中级技工1人，辅助人员12人。医生中有教授/主任医师3名（其中博士生导师2名），副教授/副主任医师10名，主治医师9名，住院医师26名。具有博士学位者17人，硕士学位者25人，在读博士6人。科内有日本奥林巴斯十头和五头显微镜3台，奥林巴斯、德国蔡氏双头显微镜13台，奥林巴斯单头显微镜35台，科内病理会诊投影系统1套，病理专业书籍200余本，符合生物安全标准的病理取材台6台，LEICA、罗氏、DAKO全自动免疫组化机11台，LEICA低温冰冻切片机3台，自动脱水机4台，石蜡包埋机4台，切片机8台，自动染片机2台，自动封片机1台。
目前，病理科提供组织病理学诊断、细胞学诊断、术中快速冰冻诊断和院际病理会诊服务。技术室常规开展石蜡切片、术中快速冰冻切片、特殊染色（20多种）、免疫组织化学染色（100多种抗体）、原位杂交检测等。绝大多数免疫组化检测实现自动化。陆续开展了乳腺癌ER、PR、Her-2检测，胃腺癌VEGF、Her-2检测，结直肠癌错配修复基因检测、胶质瘤MGMT检测，为临床提供更多的治疗及预后信息。除满足本院医疗需求外，还面向广东省及周边地区提供病理诊断服务。
近5年，医疗工作量每年增速10%以上。2014年组织病理诊断（活检、手术标本）32940例，蜡块总量217284块，细胞学诊断12487例，术中冰冻10244份，院外会诊18208例，免疫组化检测124237项，原位杂交2595例，未发生医疗责任事故。
科室各项医疗制度健全，规范着病理科医疗活动整个过程。成立病理医疗质量与安全管理小组，开展质控工作，持续改进病理诊断质量。逐步推行病理技术自动化、标准化，病理诊断报告规范化、病理诊断标准及诊断路径标准化。免疫组化室积极参加UKNEQS、PQCC、CCP等国内外质控活动，成绩优秀，并创新性采用组织芯片技术来设置每个项目阴阳性对照。基本实现病理科质量管理信息化。2010年开始试行专科病理诊断，初步成立了肺癌、肝癌、乳腺癌、结直肠癌、头颈部肿瘤、淋巴瘤、软组织肿瘤、中枢神经系统肿瘤、泌尿系统肿瘤、食管与胸腺肿瘤、细胞学十二个亚专科病理。各小组在亚专科负责人的带领下，对本领域的多发、少见、疑难病例进行科学分析、总结，及时学习国际上的最新进展，结合“病理形态、免疫组化、分子遗传学”进行综合诊断，定期举办临床病理沟通会、多学科讨论会，形成了一批在本领域肿瘤病理诊断方面见解独到、经验丰富的专家。这些专家所做诊断规范、准确，贴合临床需求，深获临床医生信任和好评。
近年来，科研上取得较为突出的成绩，利用本院国家重点实验室平台和病理科资源优势，以华南地区常见肿瘤为研究病种，先后承担国家973、863攻关项目分题、国家级自然科学研究项目、省市校级科研课题和国外合作研究计划，近5年发表SCI论文99篇，部分研究成果发表在gut、oncogene、clinical cancer research、molecular Medicine 等国际肿瘤学主流杂志。并与复旦大学附属肿瘤医院、香港大学医学院、香港Prince of Wales Hospital、美国M.D. Anderson Cancer Center建立了科研合作，并定期安排医生到海外从事科研。
每年承担中山大学医学本科和研究生《肿瘤病理学》课程及医院专科进修生的教学工作。现有硕士研究生导师5名、博士研究生导师2名，培养硕士研究生52人，博士研究生9人。常年接收下级医院病理医师与技术人员进修学习，进修时间半年或一年，累计培训病理医技进修人员216人。科内共有14名病理医生接受住院医师培训，培训时间3-5年，由副高以上职称人员担任指导老师。建成病理图书室，现有病理专业书籍200余本，内容涵盖了肿瘤病理诊断的各个亚专科方向。已收集一套肿瘤病理教学玻片。每二周开展一次病理专业学习。2012年12月，与广州金域协办“克利夫兰国际病理论坛” ；2013年6月，独自主办“第五届美国安德森癌症中心与中国姊妹医院病理论坛”；2014年10月成功举办“2014年中美肿瘤病理广州论坛”，均受到国内病理学界的广泛赞誉。
布谷医生
