2006年核医学科重组了包括核医学影像、放射性核素治疗、体外分析实验室及核医学临床前实验室为一体的综合性临床科室（前身为同位素室，建于1980年）。2013 年获批《内蒙古自治区分子影像重点实验室》，2014年获批 《内蒙古自治区分子与功能影像工程技术中心》和《内蒙古自治区产业创新团队》，2015 年获批 《内蒙古自治区科技创新团队》，2016 年获得《内蒙古自治区医疗卫生领先学科》， 2021 年获批《内蒙古自治区总工会创新工作室》。

　　科室现有39人，其中学科带头人 1人，学术骨干 10人，正高4名，副高11名，博导1名，硕导9名，博士7人，硕士8名。国务院特贴专家1名，自治区草原英才4名，新世纪 321人才工程一二层次5名，“草原英才”工程青年创新人才培养计划一二层次2名。芬兰国家 PET 中心、美国路易维尔大学、美国费城儿童医院、加州州立大学长滩分校等名校访问学者 5名。

　　目前科室占地面积约 5000 平方米，配备PET/MRI 1台、PET/CT 2台， SPECT/CT 2台, SPECT 1台,骨密度仪1台，小γ相机1台、小动物 PET/CT 1台，小动物 SPECT 1台,小动物荧光成像仪1台及放射自显影仪1台和回旋加速器2台、标准化合成和分装热室10 个，自动化合成模块8台等。每年完成 PET/CT 及 SPECT/CT检查 15000 余人次，完成放免等体外检验 220000 余人次，核素治疗 800 余人次。利用回旋加速器自主生产合成的放射性药物 20 余种，自主淋洗标记的放射性药物 20 余种，而且还在不断创新研发新的显像剂，其中心脏受体显像剂的研发填补了国内该方面研究的空白。

　　近年来科室承担科研项目100余项，国自然16项（其中联合基金1项），国家科技部重大仪器发明1项，自治区科技重大专项1项，自治区自然基金重大、重点项目10余项，获中华医学科技三等奖1项，自治区自然科学一等奖等科技奖40余项，获发明专利30余项。