上海市胸科医药肿瘤外科，成立于2006年，在国内率先建立肺癌多学科诊治团队，开展精准医学指导下的个体化综合治疗。科室承担国家科技重大专项-重大新药创制课题，国家重点研发计划“基于组学特征的肺癌免疫治疗疗效预测指标的构建和验证”、科技部国家国际合作专项“中瑞合作肺癌临床医学中心肺癌诊治关键技术转化医学研究”，国家自然科学基金7项，省部级以上课题31项。

承担40余项国际多中心临床试验，其中包括三项国家1.1类新药临床研究。2009年，肿瘤外科成功完成中国大陆第一例达芬奇机器人辅助下的肺癌肺叶切除术、胸腺瘤切除术等。目前肿瘤科达芬奇手术保持全国第一。施行了国内第一例四维磁导航引导下的肺癌经皮氩氦刀消融术，多次实施了射频消融治疗、氩氦冷冻消融微创治疗等。