北京医院核医学科成立于1972年，建科后先后开展了核素常规检查和治疗以及体外放射分析。
　　核医学科设备先进，现拥有单光子发射型断层（SPECT）两台、正电子发射型断层/CT（PET/CT）一台。北京医院核医学科于1983年成为国内首批引进SPECT的单位之一，2001年又在国内首批引进符合线路SPECT/CT；核医学科所属PET中心正在安装德国Siemens公司的PET/CT，该型号PET/CT配备16排CT，具有分辨高、速度快的特点，预计2004年8月开始运行。
　　核医学科拥有较好的人才队伍，共有包括在读大专——博士在内的医技护人员16名，其中，主任医师2人、副主任医师4人、住院医师1人、主管技师5人、技师3人和护师1人。屈婉莹教授是现任《中华核医学杂志》主编和中华医学会核医学分会名誉主任委员、姚稚明主任是中华医学会核医学分会委员兼秘书。
　　经过20余年的发展，北京医院核医学科业务水平已居国内先进行列，是一个有自己特色、全面发展的、兼备核素诊断和治疗的综合性医技科室。它主要由影像核医学、治疗核医学和体外放射免疫分析三大部分组成。在综合性核医学的基础上，该科尤其擅长核素骨显像诊断良恶性骨病变和心脏核医学，其“门控心肌断层显像临床应用的研究”获得北京市科技进步二等奖，“骨显像临床应用”获得北京市科技进步三等奖。连续四年成功举办四届骨显像学习班，为提高国内核医学界骨显像水平发挥了积极作用。在充分考虑到北京医院作为老年医学研究中心的特点和中央保健任务需要的基础上，开展了ATP负荷心肌灌注显像诊断冠心病，受到临床好评。近年来不断发展符合线路正电子成像，在肿瘤诊断、脑代谢检查、存活心肌检测等方面积累了充分的经验，为PET/CT检查项目的开展打下良好基础。