上海长海医院于1958年开始同位素诊断及治疗工作，2000年成立独立的核医学科及核医学教研室，并相继成为硕士、博士学位授权点。长海医院影像医学与核医学职业2002年被评为国家重点学科，2003年成为新药临床试验基地，2014年入选国家临床重点专科（军队建设项目）。

医院医疗服务特色鲜明，拥有洲际优良水平的门急诊大楼，全球很早进的达芬奇手术机器人，综合技术很早进的消化内镜诊疗中心，沪上首台640层动态容积CT、新型PET/MR核磁影像设备和立体定向、射波刀、直线加速器等放射治疗设备。自主研发的室间隔缺损封堵器、定位遥控胶囊内镜机器人等赢得世界喝彩，服务百万患者。1993年首批评为三级甲等医院，1999年荣膺“全国百佳医院”称号，先后被评为全国“支援西部地区医院工作优等单位”，全军“思想政治建设优等单位”“医院文化建设优等单位”“为部队服务优等医院”“创先争优全军试点单位”，连续18届被评为“上海市文明单位”

科室拥有较齐全的优等临床设备，包括西门子64层52环高分辨率PET/CT、国产联影高分辨率PET/CT(体检中心)、西门子Symbia T16 SPECT/CT、飞利浦Forte双探头SPECT、甲状腺功能测定仪、锝气体发生器，以及自动放免检测仪、电化学发光检测仪、核素辐射防护检测设备等。

长海医院核医学科承担了大量的临床及教学工作，目前年完成：SPECT及SPECT/CT检查8200余例次，PET/CT检查8700余例次，体外检测30余万人次，核素内照射治疗（甲亢、骨转移瘤等）600余人次。核医学教研室每年承担临床医学八年制、本科及专科生的《临床核医学》教学任务，硕士、博士研究生的培养；作为上海市核医学住院医师专科培训基地，承担住院医师规范化培训、住院医师专科培训；主办国内继续教育Ⅰ类项目“PET/CT及综合影像在腹部病变的临床应用新进展”、“PET/MRI新技术及临床应用研讨班”，承担全军远程医学教育任务，接受参观学习及医技人员进修。