核医学科成立于1959年，是我军最早建立的核医学科之一。1986年引进全国首批SPECT—OMEGA500，1997年更新为GE公司的高档双探头可变角SPECT—VG，可以开展以检测心、脑、肾、肝、脾、骨等脏器功能改变为特色的多种检查(检查项目有：脑灌注显像、甲状腺静态显像、甲状腺动态显像、肺灌注显像、甲状旁腺显像、门控心血池平面显像、心肌灌注显像、药物及运动负荷心肌显像、肝胶体显像、肝血流血池显像、肝胆显像、肾血流肾功能显像、肾小球滤过率测定、骨骼显像、骨髓显像、淋巴显像、消化道出血动态显像、乳腺亲肿瘤显像)。同时本科还开展有多种放射性核素治疗：125I粒子植入治疗肿瘤，131I治疗甲亢、甲癌，89Sr、153Sm-EDTMP治疗骨转移癌等，均具有突出的疗效。2005年，引进配有先进的16排螺旋CT的PET/CT，使科室进入又一个大发展时期。广州军区广州总医院PET/CT中心位于医院门诊大楼八楼，加速器位于门诊一楼西侧，总建筑面积约800平方米。引进了当前国际最先进、配置最高档的亚太地区第二台16排PET/CT及回旋加速器。该机速度快、图像质量好。全身显像仅需7-15分钟，速度比其它机型快4-8倍，最高分辨率达4-5mm。