北京大学肿瘤医院黑色素瘤与肉瘤内科，始建于2005年，通过十余年的快速发展，科室具有强大的医疗科研团队，开设本院、南院共两个病区，以及临床转化实验室。年门诊量30000余人次，收治患者8000余人次。全科在编医生10名，研究人员2名, 合同医生1名，在编均为博士学位,其中主任医师4名，副主任医师4名，研究员1名，副研究员1名。学科带头人郭军主任，任Melanoma World Society (MWS) 副主席及中国临床肿瘤学会(CSCO)副理事长兼秘书长等职务。科室多人数次获得，市级人才培养计划。近年留学回国青年医师7人，与多家国际黑色素中心建立良好合作。
北京大学肿瘤医院介入科创建于1996年，是一个独立的、有鲜明特色的临床科室。目前介入病房有34张床位，医师13人，其中正高职称医生2人，副高职称5人，中级职称4人，住院医师3人，在读研究生4人。科室配备了GE大平板血管造影系统(4100IQ)，具有大视野DSA功能、三维血管成像和CBCT成像功能，三维血管容积成像使经血管的肿瘤介入准确性和性明显提高，同时完成的CT断层重建使经皮穿刺介入功能进一步完善。目前正在安装配置国际Siemens Miyabi Angio-CT系统，该系统具有滑动64层螺旋CT功能和大平板数字化减影功能，并实现CT和DSA的真正融合，是现代影像学引导介入的典范，推动该科的介入达到国际先进水平。
北京大学肿瘤医院放疗科始建于1976年，同年，我国台直线加速器在这里自主研制成功。
放疗科2000年即在国内较早开始开展三维立体定向适形放疗， 2004年在北京市率先开展三维适形动态调强放射，迄今采用调强放疗技术患者超过13000例，并取得良好的疗效。2008年放疗科引进了具有功能的后装机、大孔径CT定位机和20套先进的计划系统， 2009年国内台VMAT在我放疗投入使用;2011年国内台True Beam投入使用;2012年引进国内首套大孔径核磁定位系统放射，在放疗设备的配置方面达到了国际先进水平。
我院手术室是为患者提供手术的外科临床平台科室，是北京大学肿瘤医院打造国际化肿瘤专科医院的重要战略支撑。现有24个手术间，每年开展2万余台各类恶性肿瘤手术，包括胃癌、肺癌、乳腺癌、结直肠癌、食管癌、肝癌、腹膜后肿瘤、卵巢癌、胰腺癌、宫颈癌、前列腺癌、膀胱癌、肾癌、骨与软组织肿瘤、头颈肿瘤等各种常见及罕见的恶性肿瘤。依托于手术室先进设备及手术室护理团队多年经验，手术室护理团队可熟练配合各项肿瘤常规及复杂手术。团队在2D、3D、荧光腔镜、超声刀、Ligasure、ERBE等操作上具有丰富的临床经验;在术中超声设备、自体血回输设备、腹腔热灌注化疗设备、术中放疗、胸科磁导航设备、人工心肺机等配合使用上也富有经验。