中山大学附属第三医院肿瘤放射治疗科于2018年3月成立，由国内著名放射治疗学专家徐向英教授作为学科带头人及首任科主任筹划组建；2019年12月2日开放病区，同年12月31日放疗中心开始正式收治病人。2023年12月24日，为满足广大肿瘤患者的需求，综合楼19楼新病区正式启用。

科室目前设病床36张，工作人员共35人，其中医生9人（博士学位6人，硕士学位3人，正高1人，副高2人，博导1人，博士后导师1人）；物理师4人，全部硕士；技术员8人，本科；护理13人（其中主管护师3人）；秘书1人，本科；辅助人员1人。

科室拥有医科达Synergy直线加速器、瓦里安Halcyon医用加速器、医科达Flexitron高剂量率后装治疗机和西门子Definition AS Open 64 CT大孔径定位机。可以完成体部立体消融放疗（SABR）、体部立体定向放疗(SBRT)、容积调强放疗（VMAT）、图像引导放疗（IGRT）、调强适形放疗（IMRT）、及三维适形放疗（3DCRT） 等系列高新技术，并有严格的放疗质量管理及控制体系。

科室积极推行肿瘤的规范化诊疗，目前主要分为三个亚专业组：头颈部肿瘤专业组、胸部肿瘤专业组、腹盆肿瘤专业组，放疗瘤种涵盖全身常见的恶性肿瘤40余种，包括神经系统恶性肿瘤、头颈部恶性肿瘤、鼻咽癌、甲状腺癌、乳腺癌、肺癌、食管癌、肝胆恶性肿瘤、妇科恶性肿瘤、前列腺癌、结直肠癌、淋巴瘤、皮肤癌及疤痕瘤等肿瘤的放射治疗及综合治疗。

科室自成立起各岗位就建立严格的规范治疗流程和标准，最精治疗误差可控制在1mm内，达到了业内领先水准，设备年检 MV 和 KV 等中心偏差 0.02/0.05/0.00cm，均优于国家标准。迄今共放疗53000余人次，病人来自全国各地，床位平均等待时间超过3周。尤其是为了确保放疗靶区的精准，科室是全国唯一针对盆腔肿瘤（直肠癌、前列腺癌及妇科肿瘤）全员、全程膀胱残余尿量测定的科室，年约测量3000人次以上。

科室目前在研各级科研项目10项，发表49篇论文，其中通讯/第一/共一高水平论文25篇。

教学方面，徐向英教授作为唯一博导及博士后导师，已于2019年-2020年招收博士后2人；2020年12月21日成立肿瘤放射治疗学教研室，徐向英教授任首任主任；已开展中山大学2021年第一学期《放射肿瘤学》通识课程。

科室秉承医院“博积精勤，医德至上”的理念及学科“团结协作，规范创新”的精神，重视学科建设，促进学科快速发展及提高医疗团队整体水平，科室先进设备和技术的使用、严谨的诊治规范、精细的靶区勾画及标准的质控都极大地提高了肿瘤患者的治疗效果和生活质量，并在常见肿瘤的综合治疗和精准放疗方面形成了一整套科学有效并独具特色的治疗规范，尤其是在鼻咽癌及头颈部肿瘤、乳腺癌、肺癌、肝癌等的诊治领域有深入的研究及独特的见解，倡议医院开展了十个瘤种的多学科诊疗MDT，实现了全院肿瘤规范化诊疗整体提升，诊治水平已达国内先进行列。