1964年建院初期，我国著名病理学家梁伯强指派陈灼怀筹建和主持肿瘤医院病理室。科室有业务技术人员3人，开展常规肿瘤病理诊断工作，为病理学科的发展打下了良好基础。1978年陆献瑜调入肿瘤医院，任病理室主任。创办全国肿瘤病理进修班，编写临床病理电化教材。医务人员增加至6人，病理诊断和科研工作得到了长足发展。1986年，肿瘤医院病理室与肿瘤研究所病理室合并成立了病理科，冯本澄任主任，率先开展了电镜在肿瘤病理诊断中的应用，使病理诊断精确至亚细胞水平。1994年，林汉良任病理科主任。进一步加强与院外同行包括中山医科大学病理教研室间的人员和业务交流与合作，逐步开展了免疫组化技术在临床病理诊断中的应用，科室病理诊断水平显著提高。2000年，吴秋良任病理科主任，积极推动开展分子病理检测服务，2007年获得卫生部临检中心颁发的临床基因扩增实验室技术验收合格证书，技术水平和检测项目数量逐年提高。2010年成为广东省卫生厅住院医师培训基地。2012年，分子病理从病理科中分离出来，成为\"分子诊断科\"。2015年成为国家住院医师规范化培训基地。2011年，云径平任科主任以来，为了适应医疗规模持续快速增长和肿瘤个体化治疗的发展趋势，医院通过了病理科十年发展规划。突破常规，大量招聘、引进专业人才；充实硬件，改善工作环境；提高病理医技人员待遇；建立科学的病理人才培养体系；试行亚专科化；逐步推行病理诊断和技术的质量控制、信息化；增加与国内外同行的交流，提升合作水平。病理科进入了快速发展时期。2012年被评为广东省临床重点专科。2014年牵头成立广东省抗癌协会肿瘤病理专业委员会，云径平教授荣任首届主任委员。目前，科室建筑面积近3000平米，在岗人员82人，其中医生38人，规培医师12人，技术员31人，中级技工1人，辅助人员12人。医生中有教授\/主任医师3名（其中博士生导师2名），副教授\/副主任医师10名，主治医师9名，住院医师26名。具有博士学位者17人，硕士学位者25人，在读博士6人。科内有日本奥林巴斯十头和五头显微镜3台，奥林巴斯、德国蔡氏双头显微镜13台，奥林巴斯单头显微镜35台，科内病理会诊投影系统1套，病理专业书籍200余本，符合生物安全标准的病理取材台6台，LEICA、罗氏、DAKO全自动免疫组化机11台，LEICA低温冰冻切片机3台，自动脱水机4台，石蜡包埋机4台，切片机8台，自