中国医科大学附属第一医院核医学科是我国第一批核医学科室，创建于1959年9月，是集医、教、研为一体的临床科室。在数十年的工作中，积累了丰富的经验。
    科室拥有正电子发射断层显像仪（PET/CT）（2台）、医用回旋加速器、双探头 SPECT仪、SPECT/CT仪、双能X线骨密度仪等大型仪器设备。
    目前科室除了开展PET/CT显像外，还开展了骨显像、心肌显像、肾动态显像、肝胆动态显像、甲状腺显像、甲状旁腺显像、唾液腺显像、肝胶体、肝血池显像、脑血流灌注显像、肿瘤阳性显像、肺通气和灌注显像、骨髓显像、胃排空显像、消化道出血显像等SPECT显像项目。我科开展的SPECT检查项目比较全面，技术先进，在全国范围内位居前列。
核医学科设有著名专家门诊和专家门诊。目前开展的治疗项目有131I治疗甲状腺功能亢进症、分化型甲状腺癌；89SrCl2、153Sm-EDTMP治疗骨转移癌；90Sr-90Y、32P治疗皮肤疾病；云克治疗类风湿性关节炎等自身免疫性疾病及骨科疾病。我科在核素治疗方面，尤其是甲亢、甲状腺癌的核素治疗有丰富的经验，有多篇文章发表，并获奖。
核医学科为国家重点（培育）学科、辽宁省重点学科、卫生部医学影像学专科医师培训基地、中华医学会核医学分会东北地区临床核医学培训基地、东三省国际原子能机构（IAEA）核医学技术人员培训基地。主编、参编教育部高等医学教育“十二五”、“十一五”规划教材等核医学专业教材近30部。培养硕士、博士研究生60余人。科研成绩日新月异，发表论文百余篇，多篇被SCI收录，承担国家、部省级科研课题数十项，获国家、省级科研成果多项。科室多人在中华医学会核医学分会全国委员会先后担任主任委员、副主任委员、常委、全国委员、青年委员等。中国医科大学附属第一医院核医学科综合水平位居全国前列。
    核医学科经过几十年的发展，已成为配备先进设备、人才梯队健全、配套设备完善的学科，已形成自己的优势，同时具有发展的巨大后劲。