上海市影像医学研究所于2001年12月由复旦大学附属中山医院出资正式挂牌，主管单位为上海市科学技术委员会。研究所包括复旦大学附属中山医院的5个临床科室：放射诊断科、介入治疗科、超声科、核医学科及心脏超声科。本学科经过多年的努力和发展，已经确立了四大主要临床和科研的体系和方向：（1）以肝癌、小肝癌为核心的肿瘤影像诊断和介入治疗体系，包括其他脏器肿瘤的早期诊断和早期治疗；（2）心血管疾病的无创性影像诊断及微创介入治疗；（3）早期肝纤维化、肝硬化的影像诊断和肝硬化、门静脉高压的介入治疗；（4）器官移植术前后影像学评价和术后血管、胆道并发症的介入治疗干预。

目前有博士研究生导师25名，硕士研究生导师32名。本学科拥有国际先进的医疗仪器设备，能很好的满足临床工作和科研需求。每年诊治病例数达200余万人次。历年来，本学科获得多项国家和省部级科研成果奖，获奖级别和次数在国内该领域首屈一指，包括：2021年度国家科技进步奖。另外，还获得全国中华医学科技进步二等奖2项；上海市科技进步一等奖3项，二等奖3项，三等奖6项。大型医疗设备无论在数量还是质量上在华东地区乃至全国均处于领先地位：放射诊断科拥有DR 16台；CT 21台，包括320排CT和新一代双源CT；高场强MRI机12台，另外还有1台大平板DSA机。介入治疗科拥有DSA机5台，其中包括3台大平板DSA机，另外还拥有专门用于介入引导穿刺的黑白超声诊断仪和超色多普勒超声诊断仪各1台、用于肿瘤消融治疗的微波消融机1台。超声科拥有超声诊断仪51台，其中2台专门用于介入诊疗。核医学科拥有PET/CT 3台、PET/MRI 1台，SPECT-16排CT、3探头SPECT和甲状腺功能测定仪各1台。心脏超声科现有多功能彩色心脏超声检查仪35台，床旁便携式心脏超声检查仪2台。2005年建立了影像医学实验室。2001年，本学科所属的“影像医学与核医学”被评为国家教育部重点学科，211工程重点学科，复旦大学“985”重点建设学科；2007年再次被评为国家教育部重点学科，2013年入选国家卫计委“影像医学”重点专科建设项目，上海市“重中之重”建设专科。

研究所在国内的综合技术力量处于国内领先地位，其中肝癌的影像诊断和介入治疗部分项目处于国际先进水平。研究所与复旦大学和交通大学等在不同相关学科联合攻关，共同解决研究中涉及的基础研究内容，已经取得初步成效。