湘雅三医院放射科成立于1991年， 1992年2月正式投入临床医疗工作。目前在医疗水平、科研能力、人才梯队以及硬件条件等方面均达到国内先进水平，为国家临床重点专科、国家医学影像技术临床实践技能培训基地（全国首批）、医学影像学湖南省重点学科牵头单位，特种医学湖南省重点学科牵头单位，影像医学与核医学博士点、特种医学一级学科博士点及博士后科研流动站牵头单位。拥有湖南省异种移植工程技术研究中心、医学信息研究湖南省重点实验室分部，是湖南省医师协会放射医学分会前任主委、湖南省医学会放射学专业委员会前任主委和影像技术专业委员会主委挂靠单位。

放射科科室现有工作人员92人。其中有正高级职称2人，副高级职称9名，博士研究生导师2名，硕士研究生导师6名。目前有国务院特殊津贴专家、第九届中国医师奖获得者、全国卫生系统先进个人1人，担任国家级、省级学会学术任职10人。目前放射科拥有3.0T MRI 2台、1.5TMR 1台、高端CT 3台、DSA 1台等先进临床设备，拥有近2000万临床科研设备。科室注重亚专科发展，目前形成了头颈神经学组、心胸学组、腹部学组、骨关节学组、乳腺学组、小儿组、介入学组等7个亚专科，各亚专科医师均有丰富的临床诊断经验及较高的临床业务水平。科室临床业务齐全，积极开展临床新技术，目前在慢性肝病-门静脉高压早期影像学诊断、神经退行性疾病影像学诊断、急症影像学诊断及介入治疗、肿瘤及血管病的介入治疗、糖尿病影像诊疗等方面形成一定的特色。