本学科由第四军医大学放射诊断学、超声诊断学及核医学三个专业组成，是国内该领域最早创建的学科之一，郭庆林、钱蕴秋、邓敬兰等知名专家为本学科的建设和发展做出了重要贡献。1957年建立了我国第一个同位素实验室；1979年经总后勤部批准为全军放射影像中心；1981年成为全国首批硕士学位授权学科；1985年起为全军超声医学专业委员会主任委员单位；1986年被批准为博士学位授权学科；1995年成为博士后流动站组成学科；2001年被批准为全军医学影像中心；同年经WHO认证并授权成为与美国Jefferson大学联办的国际超声教育中心，是中国医学影像研究会在西北唯一的培训中心；2009年成为全国超声血管规范化培训中心。

本学科1979年在国内率先引进CT，1985年出版了我国首部《CT的临床应用》专著；现有64排多层螺旋CT、双圆CT、1.5T、3.0T超导磁共振成像仪、全数字化断层机、全数字胃肠造影机、PET、SPECT、Sequoia512型彩色超声诊断仪、多导生理仪、电磁流量计等共计150余台（件），设备总值共计约4.0亿元。仪器设备档次和数量始终保持在全国同类学科前列。已建成PACS系统，全面实现了信息化管理，数字化影像检查资料主要通过光盘存储，并进行网络传输和远程会诊。学科总面积21000平方米，年诊治人数80余万人次。

学科根据当今影像医学与核医学发展需要和研究热点，不断凝炼学科方向，形成了“心功能检测及冠心病影像学诊断和治疗”、“先心病的影像学诊断及介入治疗”、“分子影像学”、“颅脑及外周血管疾病影像学诊断”、“肿瘤的介入诊断及治疗”等主要研究方向。在国内、外首次建立复杂先心病超声心动图、电子束CT、核磁共振和心血管造影的综合影像诊断价值评估及优势应用原则，提出了EBT和MRI对心外大血管畸形成像与超声心动图结合可基本替代CAG等新观点；首次开展了经胸超声心动图引导下的先心病介入治疗，配合指导心血管中心完成了目前国内、外报道例数最多的先心病及面积最大的房间隔缺损封堵治疗；在国内、外首次应用高强度聚焦超声（HIFU）技术治疗宫外孕患者并取得良好效果。此外，开展了集束电极肝癌射频消融术，治疗例数全国最多。

2007年以来，承担国家自然科学基金11项，国家“863”课题1项，国家十一五计划支撑课题1项，军队及地方科研课题5项，总经费380万元。获得陕西省科技进步一等奖1项、军队科技成果二等奖3项；获国家发明专利1项。主编、参编教材及著作5部；发表源期刊论文160篇，其中SCI收录论文46篇。

经过几十年建设，学科已形成一支老中青相结合、结构合理并具有较强影响力的学术队伍，现有教授18人，副教授22人，讲师34人，具有博士学位者35人。近五年来培养博、硕士研究生164名，毕业研究生中70％担任国内及军内多家大型医院学科带头人及学术骨干。学科现已成为军内外本专业领域重要的高层次人才培养基地。