放化疗科成立于1998年8月，拥有美国Varian（瓦里安）公司两档X线、五档电子线的高能直线加速器（2300C/D）和模拟定位机，德国BrainLAB（博医来）公司的立体调强放射治疗系统(包括三维全身治疗计划系统；头、颈、体部立体调强放疗系统；26对微型多叶光栅；CT/MRI图像融合技术等)，为德国BrainLAB（博医来）公司的示范医院和培训基地，也是BrainLAB（博医来）公司立体调强放射治疗系统在全球150个肿瘤中心开展调强放射治疗病例数最多的肿瘤中心。
科室设有病房、直线加速器治疗室、模拟定位机室、物理室、模型制作室和超声聚焦刀室，现有高级职称5人、中级职称8人和一批高学历的医技人员。专科床位56张。
可开展全身肿瘤的常规放疗及适形放疗、X刀治疗等目前国际上最先进的放疗技术，2002年在国内率先独立开展了头颈部肿瘤尤其是鼻咽癌的调强放射放疗，大大提高了肿瘤控制及减少了正常组织损伤。《鼻咽癌调强放疗的系列研究》成果获2007年度中华医学奖三等奖，为该年度浙江省唯一获奖项目，并成为温州医学院历史上第一个获该奖项的成果。
综合治疗为科室一大特色，在国内较早开展了肿瘤同步放化疗的临床和基础研究，已开展食管癌联合放化疗、肺癌联合放化疗、膀胱癌保留膀胱术后放化疗、胃癌术后放化疗等，在肿瘤综合治疗方面积累了丰富的经验，极大提高了患者的生存率和生活质量，目前规模在省内综合性医院中居首位。科室治疗水平已跨入国内领先行列。
科室科研能力突出，为2008年度温医附一院重点学科。主持的《鼻咽癌综合 治疗及多中心临床研究》获浙江省科技厅重大与高发疾病防治专项、温州市科技局重大项目资助，现承担包括国家自然科学基金在内的多项国家级和省市级科研项目，参与国家十一·五科技支撑计划2项，获中华医学奖三等奖1项，浙江省政府进步奖三等奖2项，浙江省医药科技创新奖一等奖1项，温州市政府进步奖二等奖1项，已发表学术论文100余篇，其中国家一级杂志30余篇，SCI收录论文3篇，并有多篇论文在世界性肿瘤会议上宣读交流及被收录入教科书。设计的《计算机门式射野拍片系统》、《一种实现对X线适形调强的方法及其准直装置》获国家专利两项
