浙江省肿瘤医院始建于1963年10月，位于杭州市拱墅区，是新中国成立最早的四所肿瘤医院之一,集肿瘤预防、医疗、科研、教学、康复于一体，承担着国家肿瘤防治重任，在全国的肿瘤防治工作中发挥着龙头作用，连续8年名列中国最佳肿瘤专科排行前十。2019年5月，浙江省人民政府与中国科学院正式签署医学合作协议，浙江省肿瘤医院正式挂牌“中国科学院肿瘤与基础医学研究所、中国科学院大学附属肿瘤医院、中国科学院大学杭州临床医学院”。
浙江省肿瘤医院是中国科学院首个以肿瘤医学为主要研究方向的专业研究机构，是中科院在京外成立的综合性医学类研究所，也是浙江省引进的首个国家级生命健康研究机构。医院设有浙江省胸部肿瘤重点实验室，浙江省放射肿瘤学重点实验室，浙江省头颈肿瘤转化医学研究重点实验室，浙江省中西医结合肿瘤学实验室；此外，医院还是国家药物临床试验机构、国家级博士后工作站、浙江省首个肺癌诊治技术研究中心。医院设有肿瘤样本库，标本总量30万份以上，是国内规模较大的肿瘤样本库。