胃肠肿瘤中心四病区专业方向是胃癌、结直肠癌等外科。在开展传统开腹手术的同时采用更加先进的腹腔镜微创技术进行胃肠肿瘤标准化手术。全国个肿瘤专科医院建立的以腹腔镜微创为特色的科室。年均完成胃肠肿瘤腹腔镜手术居中国北方地区首位。代表着我国北方地区腹腔镜微创的水平，在全国处于地位。
科室主任苏向前教授，主任医师，博士生导师，曾留学美国加州大学医学中心(UCLA);现任北京大学肿瘤医院副院长，;担任中国医师协会结直肠外科委员会副主任委员，中国协会胃癌专业委员会委员等十余个学术组织兼职。科室另有副主任医师2名，副研究员1名，主治医师4名，住院医师3名，助理研 究员2名，均拥有博士学历。
科室承担了多项、省部级科研项目。在临床研究方面，以胃肠肿瘤腹腔镜微创外科问题为中心，在北京市医院管理局临床技术创新项目、首都临床特色应用研究基金、首都医学发展科研基金资助下主持了多项研究课题。牵头并参与国内外相关临床试验(CLASSIC研究、RESOLVE研究等)。在基础研究方面围绕着胃肠肿瘤发生的分子机制，Nomogram肿瘤预测模型，胃肠肿瘤分子标志物的鉴定与临床意义等开展了一系列研究工作，相关研究工作获得国家自然科学基金项目资助。
作为在国内倡导并推广“胃肠道肿瘤腹腔镜微创手术规范化”，先后牵头成立了“中国北方肿瘤医院微创手术协作组 ”和“北方地区腹腔镜微创沙龙”等学术组织。做为我国北方地区规模的“腹腔镜胃肠道肿瘤微创培训基地”，在众多省份进行“胃肠道肿瘤腹腔镜微创规范化手术巡讲”，举办数十期“腹腔镜规范化手术学习班”，培养了200余名腹腔镜专业人才。
日间化疗是指肿瘤患者白天住院化疗，晚上回家休息的医疗服务模式，随着我国肿瘤发病率的逐年增加，肿瘤相关医疗资源日趋紧张，在可自理的肿瘤患者中大力推行日间模式，既是提高患者生活质量的重要举措，更符合世界范围内肿瘤模式向日间医疗转化的大趋势。
2012年8月我院经过全院医疗资源的重新整合开设日间化疗病区，2013年6月正式面向全院收治日间门诊/住院患者，秉承“便捷、、、人文”和“以患者为中心”的理念，经过多年的探索和不断完善，已初步形成了一套成熟的日间诊疗模式。
北京大学肿瘤医院放疗科始建于1976年，同年，我国台直线加速器在这里自主研制成功。
放疗科2000年即在国内较早开始开展三维立体定向适形放疗， 2004年在北京市率先开展三维适形动态调强放射，迄今采用调强放疗技术患者超过13000例，并取得良好的疗效。2008年放疗科引进了具有功能的后装机、大孔径CT定位机和20套先进的计划系统， 2009年国内台VMAT在我放疗投入使用;2011年国内台True Beam投入使用;2012年引进国内首套大孔径核磁定位系统放射，在放疗设备的配置方面达到了国际先进水平。
我院手术室是为患者提供手术的外科临床平台科室，是北京大学肿瘤医院打造国际化肿瘤专科医院的重要战略支撑。现有24个手术间，每年开展2万余台各类恶性肿瘤手术，包括胃癌、肺癌、乳腺癌、结直肠癌、食管癌、肝癌、腹膜后肿瘤、卵巢癌、胰腺癌、宫颈癌、前列腺癌、膀胱癌、肾癌、骨与软组织肿瘤、头颈肿瘤等各种常见及罕见的恶性肿瘤。依托于手术室先进设备及手术室护理团队多年经验，手术室护理团队可熟练配合各项肿瘤常规及复杂手术。团队在2D、3D、荧光腔镜、超声刀、Ligasure、ERBE等操作上具有丰富的临床经验;在术中超声设备、自体血回输设备、腹腔热灌注化疗设备、术中放疗、胸科磁导航设备、人工心肺机等配合使用上也富有经验。