浙江省肿瘤医院自1963年设立病理科，发展至今，是目前我省医院中规模最大，专业人员最多的病理科，也是全省病理诊断及技术定点培训基地。浙江省临床病理质控中心、浙江省病理岗位培训中心、浙江省疑难病理会诊中心挂靠在该科。
　　设有病理组织学诊断室、病理细胞学室、常规技术室、免疫组化实验室、组织化学实验室、分子病理实验室、巨检室、标本陈列室、档案资料室、计算机室、门诊病理会诊室和进修人员办公室及示教室等;拥有一整套先进的Leica系列病理制片技术组织自动处理系统，其中包括设计功能新颖，国内第一套引进的整合型病理组织切片自动染色封片仪 (Leica CV5030 ASP300)，病理细胞室配备有新柏氏（ThinPrep)2000程控超薄细胞检测系统等先进设备。
　　自建院以来，共受检组织病理切片245081例，切片数近百万张;病理会诊66474例;细胞病理学检查108360例;免疫组化63 219例;快速冷冻切片检查38335例。近年，日平均常规病理切片量达400余张。不但积累有保存完好的一整套肿瘤病理资料，可供临床、教学、科研应用，同时也拥有一批年富力强的病理专业人员，具有丰富的肿瘤病理诊断及鉴别诊断的实践经验。
　　浙江省肿瘤医院病理科还担负起全省性病理专业人员的业务指导和培训工作，全年承担全省病理切片会诊4000例;先后接受省内外专业人员进修培训达数百人，多次举办全国和全省性病理和技术专题讲习班;主编出版 《简明肿瘤病理诊断及鉴别诊断》、《甲状腺肿瘤病理及诊断》专著，组织编写出版了60万字《病理科诊断及技术规茫》等规范化书籍;参与缩写《王德延肿瘤病理诊断学》、《肿瘤学基础与临床》等专著，发表学术论文近百余篇，多项课题获省科技进步奖。