浙江省肿瘤医院始建于1963年10月，是新中国成立最早的四所肿瘤医院之一,集肿瘤预防、医疗、科研、教学、康复于一体，连续8年名列中国最佳肿瘤专科排行前十。2019年5月，浙江省人民政府与中国科学院正式签署医学合作协议，浙江省肿瘤医院正式挂牌“中国科学院肿瘤与基础医学研究所、中国科学院大学附属肿瘤医院、中国科学院大学杭州临床医学院”。 医院学科设置齐全。实际开放床位2008张，设有肿瘤外科、肿瘤内科、放疗科等51个业务科室，学科设置齐全，单病种多学科综合诊治（MDT）模式覆盖常见病种。2019年门急诊人次60.6万、住院人次13.2万，医疗业务量居全国肿瘤专科医院前列。医院成功入选国家疑难病诊治能力提升工程，肿瘤科是国家临床重点专科，肿瘤学是省医学重点支撑学科。 医院注重人才培养。截至2019年底，医院共有职工2277人。医院现有一批国内外有重要影响力的高级专家学者，包括中国科学院院士、发展中国家科学院院士1人，973项目首席科学家1人，国家重点研发计划专项首席科学家1人，国务院特殊津贴享受者17人，国家卫生健康委有突出贡献中青年专家2人，浙江省特级专家1人，浙江省“千人计划”、“万人计划”、卫生领军人才若干人，浙江省有突出贡献中青年专家4人，其他各类省级人才48人。 医院注重科学研究。中国科学院肿瘤与基础医学研究所挂牌我院，是中国科学院首个以肿瘤医学为主要研究方向的专业研究机构，是中科院在京外成立的综合性医学类研究所，也是浙江省引进的首个国家级生命健康研究机构。医院设有浙江省胸部肿瘤重点实验室，浙江省放射肿瘤学重点实验室，浙江省头颈肿瘤转化医学研究重点实验室，浙江省中西医结合肿瘤学实验室；此外，医院还是国家药物临床试验机构、国家级博士后工作站、浙江省首个肺癌诊治技术研究中心。医院设有肿瘤样本库，标本总量30万份以上，是国内规模较大的肿瘤样本库。 医院深化交流与合作。与美国MD安德森癌症中心、美国夏威夷大学癌症中心、杜克大学、新加坡国立大学医学院、德国夏洛特医学中心等国际知名医学院校在学术交流、人才培养、科学研究等方面开展了广泛深入的合作。2014年与美国MD安德森癌症中心签订合作备忘录，与美国夏威夷癌症中心签订“姐妹中心”合作协议。
