北京大学肿瘤医院胸部肿瘤内二科以肺癌、恶性胸腺瘤、胸膜间皮瘤等为主要病种，具有丰富的临床经验、先进的理念，规范基础上的个体化诊疗为特点。科室追踪国际研究进展，结合数十年临床经验，为患者量身打造规范合理的综合方案，擅长各种类型肺癌的内科及综合(化疗、靶向)，规范的癌症疼痛处理及姑息，同时开展气管镜诊治肺部肿物。我科每周与胸外科、放疗科、介入科、中医科、影像科、病理科、核医学科进行肺癌多学科联合会诊，为患者提供、便捷合理的综合诊治安排。
胸部肿瘤内二科形成了高学历高素质、以患者为中心、积极进取的医疗团队，训练有素、敬业有爱心的护理团队，全科医护人员30人，医师中具有博士学历者占70%。
消化肿瘤内科专注于胃肠道肿瘤的，以临床研究推进临床实践，以人才培养带动学科发展。专长于胃癌、结直肠癌、食管癌、胰腺癌、胃肠间质瘤、神经内分泌肿瘤、胆道肿瘤、肝癌等，以及难治性消化系统肿瘤的诊断与、综合及个体化。消化肿瘤内科拥有60多张病床，2013年接诊3万余人次。患者来自全国各地以及海外。科室专业技术实力雄厚，特别在胃癌、食管癌等中国高发肿瘤以及结直肠癌的，我们积累了丰富的经验，水平居于国内地位，病人在这里能享受到的医疗服务、的策略与方案。我们还为国内各大肿瘤专科医院培养了数百人的研究生及进修医生，推动了国内消化道肿瘤的规范化。同时我们基于临床问题开展的临床研究，以及牵头承担的数十项国家、省市级科研项目，提升了国内整个临床水平，促进了学科发展。
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。
我院手术室是为患者提供手术的外科临床平台科室，是北京大学肿瘤医院打造国际化肿瘤专科医院的重要战略支撑。现有24个手术间，每年开展2万余台各类恶性肿瘤手术，包括胃癌、肺癌、乳腺癌、结直肠癌、食管癌、肝癌、腹膜后肿瘤、卵巢癌、胰腺癌、宫颈癌、前列腺癌、膀胱癌、肾癌、骨与软组织肿瘤、头颈肿瘤等各种常见及罕见的恶性肿瘤。依托于手术室先进设备及手术室护理团队多年经验，手术室护理团队可熟练配合各项肿瘤常规及复杂手术。团队在2D、3D、荧光腔镜、超声刀、Ligasure、ERBE等操作上具有丰富的临床经验;在术中超声设备、自体血回输设备、腹腔热灌注化疗设备、术中放疗、胸科磁导航设备、人工心肺机等配合使用上也富有经验。