第三军医大学核医学中心于2001年7月由第三军医大学核医学教研室和第一附属医院（西南医院）核医学科组建而成，隶属于西南医院。其中，核医学科前身为西南医院内科同位素室，始建于1960年，1981年列编为核医学科；核医学教研室前身为第三军医大学防护医学教研室同位素室，始建于1973年，1978年更名为防原医学教研室同位素组，1983年为训练部中心实验室同位素室，1992年正式列编为第三军医大学核医学教研室。本中心是迄今国内、军内从体制上将实验核医学与临床核医学融为集医、教、研于一体的完整的核医学学科, 现为影像医学与核医学学科博士学位授权点。