乳腺癌预防中心提供乳腺肿瘤诊断及方面的医疗服务。本中心于1998年在北京市重点学科专项资助下组建。2004年结构调整，成为具备乳腺肿瘤诊治功能的一级临床科室，功能涵盖乳腺癌筛查，乳腺病变的诊断，原发性乳腺癌、随访及康复指导，复发性乳腺癌，同时开展相关临床与基础研究。
2021年科室医生总人数30人，正高职称人数6人，副高职称人数8人，中级职称人数13人，初级师人数3人。按学历划分：博士21人，硕士4人，本科4人，专科1人。科室主任：欧阳涛，副主任：范照青、何英剑。护士长：于新颖、徐京燕、孙红娟。
本中心由门诊诊室4间、住院床位64张、门诊穿刺室、超声影像诊断室等部分组成。
“依据循证医学原则，结合研究成果，提供规范的、专业化的医疗服务，保障乳腺肿瘤的总体疗效”是“中心”的任务，“提供高品质的医疗服务，做出有指导意义的研究成果”是“中心”团队追求的目标。
乳腺肿瘤内科是以进展期乳腺癌诊治为主的专科临床科室，现有主任医师3名，副主任医师1名，主治医师5名，住院医师2名，临床护士20名，开放床位33张。科室以乳腺癌综合为重点，包括化疗、内分泌、靶向等，强调规范化基础上的个体化，尤其对于复发转移性乳腺癌的更有丰富的经验和独到的见解，诊治水平在国内享有盛誉，是NCCN乳腺癌指南中国版内科部分执笔人之一，主持和参与多项国内外临床试验。乳腺肿瘤内科近5年主持或参与完成了多项国家自然科学基金、国家973项目分课题、北京市新世纪百千万人才工程、首都医学发展科研基金、教育部高等学校博士学科点专项科研基金、北京市卫生系统高层次人才培养计划、国家“十二五”重大专项课题。发表文章百余篇，其中SCI文章三十余篇。
日间化疗是指肿瘤患者白天住院化疗，晚上回家休息的医疗服务模式，随着我国肿瘤发病率的逐年增加，肿瘤相关医疗资源日趋紧张，在可自理的肿瘤患者中大力推行日间模式，既是提高患者生活质量的重要举措，更符合世界范围内肿瘤模式向日间医疗转化的大趋势。
2012年8月我院经过全院医疗资源的重新整合开设日间化疗病区，2013年6月正式面向全院收治日间门诊/住院患者，秉承“便捷、、、人文”和“以患者为中心”的理念，经过多年的探索和不断完善，已初步形成了一套成熟的日间诊疗模式。
北京大学肿瘤医院放疗科始建于1976年，同年，我国台直线加速器在这里自主研制成功。
放疗科2000年即在国内较早开始开展三维立体定向适形放疗， 2004年在北京市率先开展三维适形动态调强放射，迄今采用调强放疗技术患者超过13000例，并取得良好的疗效。2008年放疗科引进了具有功能的后装机、大孔径CT定位机和20套先进的计划系统， 2009年国内台VMAT在我放疗投入使用;2011年国内台True Beam投入使用;2012年引进国内首套大孔径核磁定位系统放射，在放疗设备的配置方面达到了国际先进水平。