核医学科创建于1988年，在核工业集团公司及医院的大力扶持下，经过近30年的不懈努力，核医学科在学科队伍建设、医疗、教学及科研等方面取得了较为显著的成绩，已发展成为集医疗、教学、科研为一体的特色科室，是核工业集团公司临床医学重点学科，是中国核工业集团公司临床医学重点学科之一，国家级临床药物试验机构核医学专业组，国家级核医学专业住院医师规范化培训基地。科室由体内诊疗部和体外实验室组成，2020年1月20日体外实验室获得中国合格评定国家认可委员会颁发的ISO15189实验室认可资格。2023年科室被评为苏州市临床重点专科。
科室现有28名在职人员，其中硕士研究生导师4人，具有副高以上职称的人员7名（教授1人，副教授3人，讲师2人；主任医师4人，副主任医师2名，副主任技师1人），中级职称11人，初级职称10人，硕士以上学位人员比例达50%（博士3人，在读博士1人，硕士11人）。科室现有人员中1人曾被选拔为江苏省“333高层次人才培养工程”培养对象及首届姑苏卫生重点人才，1人为江苏省科教强卫青年医学人才及苏州市第七批姑苏卫生C类特聘人才，1人入选“苏州大学附属第二医院科教兴院人才托举项目”人才，2人曾被评为苏州大学优秀青年骨干教师。
科室目前拥有PET/CT（1台）、SPECT/CT（2台）、正电子药物全自动分装仪(UG-04-1510C)、自动化核素标记模块（GRP 3V）、高效液相色谱仪（SCI8100 HPLC）、薄层扫描仪（Mini-Scan TLC）、化学发光免疫分析仪（7台）、全自动放射免疫分析仪、PCR仪等先进医疗设备。其中，2020年11月装机投入运行的GE DMI PET/CT及西门子Intevo bold SPECT/CT是目前江苏省内最高端的核医学显像设备。浒关院区二期在建的核医学科中已规划配置医用回旋加速器及配套设备和研发实验室，具备正电子药物的生产、制备与研究的能力；与三香院区应急大楼分别规划配置标准化放射性核素治疗病房10间和5间，2025年将投入使用，届时我院两个院区的核医学科在规模、设备、人员等方面都将是江苏省内领先水平。目前常规开展的技术项目包括：(1)正电子PET/CT显像，以肿瘤PET/CT显像为主，业已开展神经系统和心血管系统疾病中的临床应用。(2)单光子SPECT/CT显像，包括骨显像、GFR及ERPF测定、甲状旁腺显像、肌肉显像、异位胃粘膜显像、甲状腺显像、肝胆动态显像、心肌显像、脑血流灌注显像、肺灌注显像等。(3)甲状腺吸碘率测定及碘-131甲亢治疗。(4)核医学体外检测工作，常规开展多项肿瘤标志物、各类激素及过敏原系列、病原体PCR以及基因甲基化肿瘤早筛检测等100多项检测。
作为江苏省内最早开展放射性核素治疗工作的科室之一，目前正在浒关院区二期在建的核医学科及三香院区应急大楼中分别建设配置放射性核素治疗病房10间、5间，2025年即将投入使用，届时科室将成为江苏省内放射性核素治疗病房设置最多的核医学科。
核医学科建科以来曾先后获得国家自然科学基金项目、IAEA合作研究项目、核工业部科研项目、江苏省自然科学基金项目及其他市厅级项目50余项。科室人员主持及作为主要参加者（排名前三）获得的科研成果奖项包括国防科学技术奖二等奖及三等奖各3项，国家教委科技进步奖二等奖1项，核工业部科学技术二等奖2项，核工业集团公司科学技术三等奖2项，江苏省科技进步奖三等奖1项，江苏省卫生厅新技术引进二等奖2项，江苏省肿瘤医学科技奖三等奖1项，苏州大学科技进步三等奖3项，苏州大学优秀教学成果奖 2项，苏州市科技进步二等奖5项、三等奖2项，苏州市新技术引进二等奖3项。2020年以来，科室人员先后获得国家自然科学基金、江苏省自然科学基金及其他市厅级以上课题资助14项，获资助经费220余万元。
本科室常年承担苏州大学6个不同专业班级的《核医学》课程，同时承担医学检验技术专业班级的部分《临床生化检验》及《免疫学检验》理论课教学及见实习带教工作。
作为国家级临床药物试验机构核医学专业组，科室高度重视药物临床试验工作，目前科室12人取得GCP培训证书，药物试验项目3项，医疗器械临床试验项目（体外诊断试剂临床试验）6项。
作为国家级核医学专业住院医师规范化培训基地，科室常年接收核医学专业住院医师规培，是苏州地区唯一的核医学住院医师规范化培训临床技能考核点。