病理科は、患者から採取されたすべての組織・体液・細胞の迅速かつ正確な検査を通じて、各診療科が効果的な診断を行えるよう支援する部門です。
東南圏原子力医学院 病理科では、40余年の歴史を持つ原子力病院とともに放射線医学研究センターにおける研究を基盤とし、各種腫瘍の発生と分化に対する病理学的診断を通じて専門的な治療に寄与しています。血液腫瘍および消化管病理、婦人科病理、肺がん病理、脳腫瘍病理、細胞・皮膚病理などの分野で専門的な病理診断を行っており、小児疾患、乳腺疾患、内分泌疾患、腎疾患、肝・胆管および膵疾患においても専門病理医が診断業務に従事しています。

組織病理：内視鏡検査および手術で採取した組織を肉眼で確認し、ガラススライドを作製した後、病理医が光学顕微鏡検査により患者さんの疾患を診断します。悪性腫瘍（がん）だけでなく、良性腫瘍や炎症性疾患を診断し、手術組織については病期の決定を行います。

細胞病理：甲状腺や乳房などに生じた腫瘤から、注射器で細胞を採取して行う穿刺吸引細胞診、尿・喀痰・腹水・胸水などの体液を対象とする細胞検査、子宮頸部細胞診検査を通じて患者さんの診断に寄与します。

免疫病理：未分化腫瘍の正確な鑑別診断を行うとともに、転移性がんが発見された場合にどの臓器由来かを推定し、リンパ腫・白血病の診断にも寄与しています。