病理科成立于1976年，是该院建科最早的科室之一，也是该院骨干科室。“肿瘤治疗，诊断先行”。

北京大学肿瘤医院病理科承担确定肿瘤性质、明确肿瘤分类、提供预后预测指标、分子病理检测及诊断等工作任务，为临床治疗提供依据。每一个肿瘤病人的正确诊断都凝聚了病理医生的知识和辛勤劳动。近年来年工作量本院外检量6万余例，外院会诊病例1.7万余例，分子检测病例近9千例。在消化道肿瘤、肺癌、乳腺癌、淋巴瘤、黑色素瘤等病理诊断领域具有诊断优势。

病理科现有工作人员55名，临床和研究系列25名，其中高级职称11名(主任医师6名，副主任医师4名)，中级7名，初级8名，具有博士学位者19名，硕士学位6名;技术系列共30名，中级职称7人，初级职称8人，另有技术辅助人员15人。

病理科实行一专多能的工作方式，各个亚专科病理都有专家提供权威的诊断意见，科内每天举行疑难病理讨论会，定期参加医院的多学科讨论；秉承严谨、规范的理念，确保分子病理检测和诊断结果准确可靠；每年国内外行业室间质评均取得合格质控结果。各亚专科专家参与国内或行业多个病理诊断或肿瘤诊治专家共识与指南的制定，包括CSCO肺癌诊治指南、亚太肺癌NCCN指南、原发性肺癌诊疗指南、非小细胞肺癌血液EGFR基因突变检测中国专家共识、肺神经内分泌肿瘤病理诊断共识、结直肠癌病理诊断共识、中国胃肠胰神经内分泌肿瘤病理诊断共识、黑色素瘤诊治共识、乳腺癌病理诊断共识等等。

各亚专科专家在国内外多个学术团体中任职达50余项。现任科主任林冬梅教授主任医师、医学博士、博士生导师，重点从事胸部肿瘤包括肺肿瘤、食管癌、胸腺瘤、间皮瘤等肿瘤的病理诊断及分子病理研究；近年来负责主持国家自然科学基金和北京市级项目五项；参与科技部重大专项、国家“973”重点研究项目、“863”重大研究项目等课题共七项；发表及参与发表SCI论文70余篇，研究结果多次在国际肺癌学术大会口头报告。兼任中华医学会病理分会委员、中国抗癌协会病理专业委员会、肺癌学组组长、CSCO病理专业委员会常委、北京医学会病理专委会常委等多个学术任职并担任“中华肿瘤杂志”、“中华病理杂志”等多个核心期刊编委。自担任病理科主任一职后在医、教、研各方面带领全科更上一层楼。

病理科目前拥有2位博士生导师，3位硕士生导师。科研方向包括肿瘤病理的形态学，发病机理和肿瘤标志物等。承担了多项国家“973”项目，“863”项目，国家自然科学基金课题，北京市重大项目课题，北京市回国留学人员启动项目，北京市卫生人才“十百千”计划资助及“北京市卫生系统高层次卫生技术人才培养计划项目”资助，北京市科技新星计划等。近年来以第一作者或责任作者发表SCI论文30余篇，国内核心期刊发表论文50余篇，获得北京市、卫生部多项科技进步奖，北京市卫生系统高层次卫生技术人才学科骨干等荣誉。另外，承担研究生、进修生和轮转医师的教学任务，培养硕士、博士研究生近30名，博士后1名。每年举办2期病理进修医生培训班(6个月，12个月)，每年培养6-12名病理进修医生。2017年与美国霍普金斯大学病理系建立合作关系，在远程医疗会诊、教学平台及软件汉化推广以及人才培养等方面全面深入合作，学习和贯彻世界先进病理教学理念，争取打造国内一流的肿瘤医院病理科。