血液肿瘤科成立于1970年，2019年成为广州市高水平医院建设重点培育专科。目前拥有2个院区，专科固定病床102张，设有专科临床实验室和基础研究室。每年收治住院病人约4166人次，年门诊量达26350人次。

血液肿瘤科是华南地区最大的血液肿瘤中心，主要收治白血病、贫血、出血等血液病及淋巴瘤、神经母细胞瘤等儿童血液肿瘤性疾病，包括急性淋巴细胞白血病，急性髓系白血病，噬血细胞综合征，再生障碍性贫血，免疫性血小板减少，先天性中性粒细胞缺乏，各种淋巴瘤，肝母细胞瘤，肾母细胞瘤，神经母细胞瘤，生殖细胞瘤，横纹肌肉瘤，各种脑瘤，各种组织细胞病等。难治/复发恶性肿瘤的自体造血干细胞移植。各种良、恶性血液肿瘤性疾病、免疫缺陷病，遗传代谢性疾病的异基因全相合和半相合造血干细胞移植。科室目前开展细胞免疫治疗，包括脐血来源的间充质细胞，免疫修饰的各种CART细胞，脐血来源的NK细胞、CTL细胞等。