天津医科大学总医院核医学科于1958年建科，是全国首批开展核医学临床工作的单位之一，是天津市临床核医学的发源地，现为国家级临床重点专科、“211工程”重点建设学科。先后涌现出卢倜章、屈婉莹、方佩华、郑妙瑢、周荫保、谭建等全国著名核医学专家，学科的医疗水平和学术地位在国内享有较高的知名度，131I治疗甲状腺疾病达到国内先进水平。

学科研究方向包括甲状腺疾病发病机理的研究、核技术在临床工作中的应用研究、放射性核素治疗研究三方面。在核素治疗甲状腺疾病、核素显像、核内分泌分子水平研究方面达到全国先进水平。

科室总面积2000多平方米，由核医学病房、SPECT检查室、功能检查室、彩色超声室及分子生物学研究室组成。科室现有职工40人，其中医生19人、护理人员12人、技术人员9人，具有高级职称者12人，其中二级教授1人，博士研究生导师2人，硕士生导师4人，“131”创新型人才培养工程第二层次人才1人，新世纪人才4人，青年技术骨干3人。

学科现拥有中华医学会核医学分会常委1人、青委副主委1人，学组组长1人，学组委员10余人。中国医学影像技术研究会核医学分会主任委员1人，中国医师协会核医学医师分会常委1人，中国核学会核医学分会常委1人。现科室为天津市医师协会核医学医师分会会长单位，天津市医学会核医学分会副主委单位，天津市医学影像技术研究会理事长单位。

本科室在全国核医学行业规范工作中具有指导地位，体现了本学科的核素治疗水平进一步提升。学科的临床医疗工作得到医院领导和全院职工的认可，2015年科室获得总医院“十佳科室”荣誉称号。党支部书记贾强主任技师2012年、2013年、2015年。孟召伟主任医师2014年获得总医院“十佳医生”荣誉。

基于强大的团体基础，学科先后承办了国家级会议5次（2013年全国核医学技术学术会议，2015年-2018年核素治疗高峰论坛）、区域性会议1次（2008年华北五省市核医学学术会议）、地区性会议10余次，通过办会既锻炼了队伍，也扩大了学科和医院在全国的影响力。2015年复旦大学统计的学科影响力全国排名，该学科在没有PET-CT和体外分析的不利情况下，依然排名全国第13名、华北地区第4名，足以证明核医学科在核素治疗、SPECT/CT显像及科研方面的超强实力。