同济医院放射科早在1912年上海宝隆医院时期就设立X光室，1940年抗战时期，同济大学附属医院从上海迁至四川宜宾，1946年医院由宜宾返回上海，1955年同济医学院由上海迁至武汉。
经过多年的发展，放射科已成为医学影像诊断和介入治疗的诊疗兼备的临床学科，并具有重要的学科地位。该学科1984年批准为硕士学位授权学科点。1990年批准为博士学位授权学科点。1995年批准为医学影像学博士后科研流动站学科点。1996年评为同济医科大学一类课程，2007年被批准为“国家重点培育专科”，2013年成为国家卫健委临床重点专科。
现在同济医院放射科为国家临床重点专科，湖北省重点学科，近几年在复旦排行榜保持在10-12名，华中地区保持第一，今年复旦排行榜声誉和综合排名首次进入前10名，蝉联华中地区第一。
目前学科带头人是夏黎明教授。科室现有5个亚专科，包括神经头颈影像组、心胸乳腺影像组、腹部影像组、骨肌影像组、介入专业组。
科室现有职工285名，其中开云电子平台109人，技师119人，护士25人，高级职称26人，博士生导师5人，硕士生导师8人，二级教授3名，三级教授2名，多名学科带头人在国内享有较高学术地位并任中华医学会放射学分会常务委员、中国医师协会放射医师分会常务委员；承担人民卫生出版社十多本教材的主编或副主编。
该科室主要开展的诊疗项目包括颅内动脉斑块高分辨率磁共振血管壁成像技术；3DASL脑非对比剂增强灌注成像技术；化学位移饱和成像（CEST）定量分析脑内特定代谢物的变化；定量磁化率成像（QSM）评估脑内铁沉积状态；扩散张量成像（DTI）对脑白质微结构分析；3DBRAVO脑容量定量分析技术；肺结节多模态检查（CT、MRI）与人工智能研究；心肌病、心肌梗死，主动脉夹层、主动脉瘤CT、MRI检查与研究；冠心病的CTA检查；胸痛“一站式”扫描，及可疑肺动脉栓塞的病人CTA早诊断；乳腺癌的MRI多模态检查与研究；胎儿MRI检查与研究；肝癌及肝转移瘤疗效评估多模态；高分辨磁共振成像评估胆囊癌、胰腺癌、肾癌、膀胱癌、直肠癌、宫颈癌、前列腺癌等术前分期多模态磁共振技术对肾功能的分析MRE；CTE应用于炎症性肠病的诊断及疗效评估非对比剂MR成像技术，对门脉高压，肾功能不全，器官移植脏器等功能评估；下肢血管成像；关节成像；各类良恶性实体肿瘤介入治疗，特别是肝癌综合治疗；外周血管kaiyun全站网页版登陆介入治疗；急、重症出血性kaiyun全站网页版登陆介入治疗；婴幼儿血管畸形介入治疗；前列腺增生、子宫腺肌症等介入栓塞治疗；TIPS、PTCD、肾上腺静脉采血等等。
近十年来，该科室临床、教学、科研成果丰硕：1.2019年，集成磁共振结构与功能成像在脑发育和衰老相关kaiyun全站网页版登陆的应用创新，湖北省科技进步奖，一等奖，主要完成人（朱文珍、覃媛媛、汤翔宇、万常华等）
2.2014年，脑功能磁共振成像对针灸效应机制的评价及应用，湖北省科技进步奖，三等奖，主要完成人（胡军武、王秋霞、邹明丽、彭成东等）
3.2012年，超急性脑梗塞影像学诊断及介入溶栓治疗临床研究，湖北省科技进步奖，二等奖，主要完成人（漆剑频、朱文珍、徐安辉、邱怀明等）
4.2011年，胎儿快速磁共振成像与病理对比研究，湖北省科学技术进步奖，二等奖，主要完成人（夏黎明，孙子燕，冯定义，邹明丽，胡军武等）
