附属二院核医学创建于1958年，自建科以来，经过几代核医学人的辛勤努力，在医疗、科研和教学上都取得了显著成绩。现已成为设备先进、人才梯队合理、以放射性核素显像诊断和治疗为特色，集医、教、研为一体的综合性临床科室，也是国家级核医学住院医师规范化培训基地。科室拥有一支技术精湛、素质过硬的专业技术队伍，共有医生、技师、护士40人，其中博士4人、硕士13人。近年来获批教改课题四项，教研室多名教师多次在院级、校级及以上教学比赛中获奖。2022年获批医科大学及辽宁省一流本科，2024年获批医科大学建设项目医工结合核医学虚拟教研室，2025年核医学作为医学影像学一重要组成部分与其他兄弟专科一同获批国家临床重点专科。

科室现配备GE SignaPET/MR、Philips Ingenuity TF PET/CT、PingshengMicro PET/CT、住友HM-10回旋加速器、GE NM 670 Pro SPECT/CT、Symbia Intevo Bold SPECT/CT、GE NM 630 SPECT、GE Lunar iDXA、HOLOGIC Discovery Wi、Norland XR-600等大中型设备。常规开展甲状腺功能测定、放射免疫分析、¹⁴C 呼气实验、尿碘检测、“云克”治疗甲亢性突眼和类风湿性关节炎、¹²⁵I粒子植入治疗恶性肿瘤、⁹⁰Sr-⁹⁰Y敷贴治疗皮肤病、¹³¹I治疗甲状腺疾病及⁸⁹Sr治疗骨转移等诊治项目。

放射性核素治疗是科室的传统特色项目，亦是国内开展最早的单位之一。采用放射性碘已治愈了数千例甲状腺机能亢进患者，并总结出一套系统化、个体化的确定¹³¹I剂量的方法，简便安全、复发率低、并发症少，治愈率达到95%以上。核素治疗病房以¹³¹I 治疗分化型甲状腺癌为主，病区实施规范化、信息化管理，配备了独立的视频查房系统、家属探视系统以及完善的辐射防护设施。